초록

본 발명은 공구의 마모 및 파손 감지 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절삭 작업을 위해 회전하는 공구의 진동 스펙트럼 주파수 성분을 분석하여 실시간으로 공구의 마모 및 파손을 정확하게 감지할 수 있는 절삭 작업을 위한 공구의 마모 및 파손 감지 방법에 관한 것이다.

대표청구항 ▼

절삭 작업을 위한 공구의 마모를 감지하는 마모 감지 방법; 및 상기 마모 감지 방법과는 병렬적으로 수행되며, 공구의 파손을 감지하는 파손 감지 방법;을 포함하며,상기 마모 감지 방법:은 절삭 작업 중, 소정의 샘플링 주기로 공구의 진동을 검출하여 진동량을 계산하는 단계; 및이전 샘플링 시간과 현재 샘플링 시간의 진동량 변화분을 계산하고, 상기 진동량 변화분이 소정의 기준 변화분보다 클 경우 마모가 발생한 것으로 감지하는 단계;를 포함하고,상기 진동량을 계산하는 단계:는,칼날 개수에 따른 칼날 조화 주파수들을 계산하는 단계;절삭 작업

절삭 작업을 위한 공구의 마모를 감지하는 마모 감지 방법; 및 상기 마모 감지 방법과는 병렬적으로 수행되며, 공구의 파손을 감지하는 파손 감지 방법;을 포함하며,상기 마모 감지 방법:은 절삭 작업 중, 소정의 샘플링 주기로 공구의 진동을 검출하여 진동량을 계산하는 단계; 및이전 샘플링 시간과 현재 샘플링 시간의 진동량 변화분을 계산하고, 상기 진동량 변화분이 소정의 기준 변화분보다 클 경우 마모가 발생한 것으로 감지하는 단계;를 포함하고,상기 진동량을 계산하는 단계:는,칼날 개수에 따른 칼날 조화 주파수들을 계산하는 단계;절삭 작업이 개시되고, 공구의 진동을 검출하는 단계; 및검출된 진동신호를 푸리에 변환하여 각 칼날 조화 주파수의 실효 진폭값을 계산하고, 계산된 실효 진폭값들을 곱하여 진동량을 계산하는 단계;를 포함하며,상기 절삭 작업은 소정의 사이클로 수행되고, 상기 공구의 진동은 한 사이클동안 소정의 샘플링 주파수로 검출되며, 상기 진동량의 계산은 각 샘플링마다 수행되고,상기 진동량을 계산하는 단계 이후에, 각 사이클 동안 진동량을 평균하여 진동 총량을 계산하는 단계;를 더 포함하고,상기 진동 총량의 계산 이후에, 이전 사이클과 현재 사이클의 진동 총량 변화분을 계산하고, 상기 진동 총량 변화분이 소정의 기준 변화분보다 클 경우 마모가 발생한 것으로 감지하며,상기 파손 감지 방법:은,동일한 사양의 두 가공물을 정상 공구를 이용하여 각각 절삭 작업을 수행하고, 절삭 작업 중에 발생하는 공구의 진동을 소정의 샘플링 주기로 측정하며, 두 절삭 작업 간의 진동량 변화값(이하, '학습 진동량 변화값')을 각 샘플링마다 계산하여 학습 데이터 배열로 저장하는 단계; 및실제 가공물을 현재 공구를 이용하여 절삭 작업을 수행하고, 절삭 작업 수행동안 소정의 샘플링 주기로 공구의 진동을 측정하며, 최초 샘플링과 현재 샘플링의 진동량 변화값(이하, '현재 진동량 변화값')을 계산하여, 상기 현재 진동량 변화값과 상기 학습 데이터 배열의 학습 진동량 변화값들 중, 상기 현재 샘플링에 대응하는 샘플링의 학습 진동량 변화값의 비율이 소정의 임계 비율 이상일 경우 상기 현재 공구가 파손된 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구의 마모 및 파손 감지 방법.