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KR20140072331A - Method for preliminary surveillance of failure diagnosis - Google Patents

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Publication number
KR20140072331A
KR20140072331A KR1020120138404A KR20120138404A KR20140072331A KR 20140072331 A KR20140072331 A KR 20140072331A KR 1020120138404 A KR1020120138404 A KR 1020120138404A KR 20120138404 A KR20120138404 A KR 20120138404A KR 20140072331 A KR20140072331 A KR 20140072331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vibration
data
diagnosis
abnormal
facility
Prior art date
Application number
KR1020120138404A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최준성
임공철
이은찬
박은천
Original Assignee
한국유지관리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국유지관리 주식회사 filed Critical 한국유지관리 주식회사
Priority to KR1020120138404A priority Critical patent/KR20140072331A/en
Publication of KR20140072331A publication Critical patent/KR20140072331A/en

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation

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Abstract

로봇 등의 생산설비의 이상진동과 부품 손상이 발생하기 전에 이상진동으로 이상유무를 확인하여 이상부품에 대한 수리 또는 교체 등에 대한 사전감시 및 진단하는 방법이 개시된다.A method of prior monitoring and diagnosing repair or replacement of an abnormal component by confirming abnormality with abnormal vibration before occurrence of abnormal vibration and component damage of a production facility such as a robot is disclosed.

Description

이상진단 사전감시 방법{Method for preliminary surveillance of failure diagnosis}[0001] The present invention relates to a method for preliminary diagnosis,

본 발명은 이상진단 사전감시 방법에 관한 것으로, 특히 로봇 등의 생산설비의 이상진동과 부품 손상이 발생하기 전에 이상진동으로 이상유무를 확인하여 이상부품에 대한 수리 또는 교체 등에 대한 사전감시 및 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-diagnosis diagnostic method, and in particular, before abnormal vibration and parts damage of a production facility of a robot or the like occurs, it is checked by abnormality with an abnormal vibration to proactively monitor and diagnose repair or replacement of an abnormal component ≪ / RTI >

진동감시 및 진단시스템은 기계의 운전 중 예측할 수 없는 원인으로 인하여 발생 가능한 각종 고장에 관련된 이상 진동을 감시 및 진단하여 미연에 문제점을 발견하기 위한 시스템이다.The vibration monitoring and diagnosis system monitors and diagnoses the abnormal vibration related to various faults that may occur due to an unpredictable cause during operation of the machine, thereby finding problems in advance.

기계가 대형화, 정교화 됨에 따라 중요성이 증대되고 있다. 예를 들면, 매우 정밀한 동작제어를 요하는 LCD Display 생산 공장 로봇기계의 경우, 현재까지는 전체 생산라인의 로봇 중 한대라도 문제가 발생하면 전체 생산라인을 중지시키고 이상 부분을 교체하였으며 사고발생 후 모든 설비를 중단시킨 후 원인을 규명하여 왔다. 이로 인해 가동율 및 안정성의 저하로 생산수율 및 불량률에 영향을 미쳐 생산성 저하에 따른 경제적 손실이 발생되었다.As machines become larger and more sophisticated, their importance is increasing. For example, in the case of LCD display production plant robots that require very precise motion control, if one of the robots in the entire production line has a problem, the whole production line is stopped and the abnormal part is replaced. And the cause has been identified. As a result, the production rate and the defect rate were affected by the decrease of the utilization rate and the stability, resulting in an economic loss due to a decrease in productivity.

따라서, 전체 생산 공정의 문제발생을 최소화하기 위해서는 상시 감시 및 진단을 통해 초기에 이상 징후를 파악하게 되면, 생산시스템 전체에 영향이 적은 시기를 택하여 개방수리, 정상유지의 대책을 세우는 것이 이상적이라고 할 수 있다. Therefore, in order to minimize the occurrence of problems in the entire production process, it is ideal to establish measures for open repair and normal maintenance by selecting a period of less influence on the entire production system once the abnormal signs are grasped at all times through regular monitoring and diagnosis can do.

이 같은 목적을 위해 이상 진동 감시 및 고장진단 시스템은 장기간 축적된 장비 진동에 대한 데이터베이스를 구축하고 이상 진동 및 고장을 판단하여 대응할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 이상 진동에 대한 데이터를 저장하여 모든 처리를 컴퓨터가 수행할 수 있도록 하여 생산 장비 자동진단을 가능케 할 수 있다. 따라서 각종 진동 분석방법을 동원하여 Display Glass 이송을 위해 운용되고 있는 생산 및 이송로봇에서 전체적 이상진동과 부품손상 발생 전에 이상 유무를 확인하여 이상 부품에 대하여 수리 또는 교체를 하기 위한 사전감지 시스템 을 구축한다면 생산일정을 단축하고 불필요한 시간적/인적 낭비를 최소화 할 수 있다.For this purpose, the abnormal vibration monitoring and fault diagnosis system establishes a database of equipment vibration accumulated over a long period of time, and judges and responds to abnormal vibration and malfunction. By storing data on such abnormal vibration, the computer can perform all processing, thereby enabling automatic diagnosis of production equipment. Therefore, by using various vibration analysis methods, a production and transportation robot that is being operated for the display glass transport should check the abnormality before abnormal vibration and parts damage and build up a pre-detection system to repair or replace the abnormal parts It is possible to shorten production schedule and minimize unnecessary time / human waste.

산업이 발전하고 기술이 발달함에 따라 제품 생산의 중요성만큼이나 각종 시스템에 대한 유지, 보수 및 진단에 대한 인식이 높아져 가고 있으며 이미 커다란 경제적인 영역을 형성하고 있다. 상태진단기술(condition monitoring)이란, 기계시스템의 예기치 않은 고장 또는 부품파손으로 인한 작동불능으로 발생하는 막대한 경제적, 인적 손실을 줄이기 위하여, 기계시스템의 운전 상태를 지속적으로 또는 정기적으로 감시하며 이상 발생 현상을 사전에 검지하여 예방, 조치하는 기술을 말하며, 온도, 압력 등의 물리량 측정에서부터 진동, 소음 측정과 마멸에 의한 재료손실검지에 이르기까지 매우 다양하다.As industry develops and technology develops, awareness of maintenance, repair and diagnosis of various systems as well as importance of product production is increasing, and it is already forming a big economic area. Condition monitoring is a system that continuously or regularly monitors the operation status of a mechanical system in order to reduce enormous economic and human losses caused by unexpected failure of a mechanical system or failure of parts, To detect and detect material loss by vibration, noise measurement and abrasion. In addition, it can be applied to various kinds of materials.

특히, 대형의 기계 장치는 주변 부품과 마찰하면서 회전하거나 이동하는 부분이 많이 포함되어 있기 때문에 유지 및 보수 관리가 소홀히 이루어질 경우에는 특정 부분에서의 고장 발생으로 인하여 기계 장치 전체의 구동이 이루어지지 못하게 되는 현상이 발생할 수도 있다. 그 동안 산업 설비의 고장을 예측하거나 진단하기 위한 시스템으로 알려진 방식으로는 기계 장치로부터 발생하는 진동이나 소음 등을 모니터링 하여 디지털 신호로 변환시킨 후, 정상 상태의 디지털 신호와 비정상상태의 디지털 신호를 비교 판단하는 방식이 주로 적용되어왔다. In particular, since a large-sized mechanical device includes many parts that rotate or move while rubbing against peripheral parts, if the maintenance and maintenance are neglected, the entire mechanical device can not be driven due to a failure in a specific part A phenomenon may occur. In the meantime, in a system known as a system for predicting or diagnosing a failure of an industrial facility, vibration or noise generated from a mechanical device is monitored and converted into a digital signal, and then a digital signal in a steady state is compared with a digital signal in an abnormal state The method of judging has been mainly applied.

또한, 지금까지 기계 장치의 고장 진단에서 사용된 신호 처리 기술은 시간 영역의 실효치(RMS), 첨두치(Peak-to-peak), 크레스트 팩터(Crestfactor) 등과 주파수 영역에서의 스펙트럼 분석이 사용되고 있는 실정이다. 이와 같이 기계 장치 등에서 발생하는 진동이나 소음의 신호를 주파수 영역에서 분석해보면 신호의 전체적인 특징과 오류를 찾아내는 데 적합하게 적용할 수가 있게 된다.So far, signal processing techniques used in fault diagnosis of machinery have been used in the spectrum analysis in the frequency domain such as RMS, peak-to-peak, and crest factor of time domain. to be. In this way, when the vibration or noise signals generated in the machinery and the like are analyzed in the frequency domain, it can be suitably applied to detect the overall characteristics and errors of the signals.

기계 장치로의 진동이나 소음에 대한 스펙트럼을 주파수 영역에서 분석하는 기술에는 고속 푸리에 변환(Fast FourierTransform) 방식이 일반적으로 사용되는데, 이러한 변환 방식은 데이터량이 많을 때에 연산 속도가 너무 느리다는 단점이 있을 뿐만 아니라 연산한 데이터를 추론 시스템의 입력 값으로 쓰게 될 경우에는 또 다른 연산이 필요하다는 문제점이 있었다.Fast Fourier Transform (FFT) is generally used for analyzing the spectrum of vibration or noise to a mechanical device in the frequency domain. Such a conversion method is disadvantageous in that the operation speed is too slow when the amount of data is large However, when the computed data is used as the input value of the inference system, another operation is required.

국내 연구현황으로는 2001년 트라이볼로지연구센터에서는 통합 기계상태 모니터링 기반기술의 연구 과제를 통하여 가속도계를 이용, 분산 객체 기술을 이용한 원격 모니터링 시스템 개발 연구를 수행하였고, 성균관대학교 기계공학과에서 원전 안전계통 기기의 감시 검사 진단 평가 신기술 개발로 온라인 모니터링 방법으로 원격으로 감시하는 시스템을 개발연구 과제를 수행하였다.In 2001, the Tribology Research Center conducted research on the development of a remote monitoring system using accelerometers and distributed object technology through research projects on integrated mechanical condition monitoring technology. In the Department of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, We have developed a system to monitor remotely using on - line monitoring method by developing new technology.

상태진단 기술에 대해 보다 체계적이고 과학적인 접근을 위하여 해외 기관을 중심으로 많은 시도가 이루어지고 있다. 국제표준화기구(International Organization for Standard, ISO)에서는 상태진단에 대한 통론에서부터 측정위치, 진동, 마멸 등의 위험기준, 상태 진단 담당자 교육에 이르기까지, 전 분야에 대한 표준지침을 제시하고 있으며, 독일기술자협회(VDI), 미국석유협회(API), 미국국립항공규격(NAS), 등 각국에서는 마멸, 진동 한계에 관한 규정을 두고 있다.Many attempts have been made with foreign institutions for a more systematic and scientific approach to state diagnosis technology. The International Organization for Standard (ISO) provides standard guidance for all areas, ranging from conclusions about status diagnosis to risk criteria such as measurement location, vibration, wear and tear, VDI, American Petroleum Association (API), NAS (National Aeronautics and Space Administration), and others have regulations on wear and vibration limits.

측정 정보 중, 진동 정보는 회전기계의 건전성을 판단하는데 매우 중요한 자료로 이용되고 있다. 최근 데이터 습득 기술과, 진동 분석에 관한 분야에는 괄목할 만한 성장이 있었으며, 진동 신호의 패턴과 기계의 건전성과의 직접적인 관계는 왜 진동신호가 회전 기계분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다.Among the measurement information, vibration information is used as a very important data for judging the soundness of the rotating machine. Recently, there has been remarkable growth in the field of data acquisition technology and vibration analysis, and the direct relationship between the pattern of vibration signals and the soundness of the machine is why vibration signals are important in the field of rotary machines.

현재 미국에서는 진동 정보와 함께 기계상태진단의 대표적인 기법인 기계마멸상태진단(wear monitoring)은 기계시스템 내에서 발생하는 마멸량을 측정, 분석함으로써 시스템의 파손여부 및 건전성을 판단케 하는 것으로 인간의 신체 내에 흐르고 있는 혈액의 역할과 특성에 자주 비교된다. 진동 정보에서 얻을 수 없는 중요한 정보를 추출할 수 있으며 동작 중인 상태에서 기계의 분해 작업 없이 기계요소 부품들의 파손정도 및 여부를 관찰, 검지할 수 있다는 장점이 있다. 또한 소음과 온도 등을 이용한 상태진단기법들이 사용되고 있다.In the United States, wear monitoring, which is a typical technique for diagnosing mechanical conditions along with vibration information, measures and analyzes the amount of wear occurring in a mechanical system to determine whether the system is damaged or not. Is often compared to the role and characteristics of blood flowing within the body. It is possible to extract important information that can not be obtained from the vibration information and it is possible to observe and detect the degree of damage of the mechanical element parts without disassembling the machine in the operating state. In addition, state diagnostic techniques using noise and temperature are being used.

미국의 IRD Mechanalysis 연구팀은 일반 회전기계의 안전상태 진단 및 모니터링등 기계의 유지관리 시스템을 위한 장치 및 보고서를 출간하였으며, 회전기계 부품들의 주파수 분석을 통한 ISO기준을 적용하여 진단하는 방법과 진단 차트를 제공하고 있다.The IRD Mechanization Research Team of the United States published devices and reports for machine maintenance management systems, such as diagnosis and monitoring of safety status of general rotating machinery. .

본 발명의 목적은 다양한 설비에 적용할 수 있는 이상진단 사전감시 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an abnormal diagnosis advance monitoring method applicable to various facilities.

본 발명의 다른 목적은 정상상태의 설비의 진동특성을 분석하여 이상징후를 사전진단할 수 있는 이상진단 사전감시 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an abnormality diagnosis advance monitoring method capable of pre-diagnosing an abnormality symptom by analyzing vibration characteristics of a steady-state facility.

본 발명의 다른 목적은 설비 및 각 부품의 점검/교체주기 파악 및 유지관리 비용의 절감이 가능한 이상진단 사전감시 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis advance monitoring method capable of identifying the facility and each part of the inspection / replacement cycle and reducing maintenance cost.

상기의 목적은, 설비의 구성 파트를 등록하는 단계; 각 파트의 고유 진동수를 측정하는 단계; 측정된 데이터를 자동으로 분석하여 설비의 진동 특성을 데이터베이스화 하는 단계; 진동 모니터링을 수행하여 각 파트의 진동을 측정하고 주파수를 분석하는 단계; 사전 진단을 수행하여 이상 상태를 감지하는 단계; 및 고장을 진단하여 고장 파트에 대해 알람을 발생하고 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상진단 사전감시 방법에 의해 달성된다.The above object is achieved by a method comprising: registering a component part of a facility; Measuring a natural frequency of each part; Automatically analyzing the measured data to form a database of the vibration characteristics of the facility; Performing vibration monitoring to measure vibration of each part and analyze the frequency; Performing pre-diagnosis to detect an abnormal condition; And diagnosing the failure and generating and reporting an alarm to the failed part.

상기한 구조에 의하면, 생산 설비에 특화된 진동 계측 장치의 개발로 전문적인 생산 설비의 진단을 실시할 수 있으며, 이상신호 식별 알고리즘을 통해 축적된 DB와의 특이점을 찾아 이상이 발생한 로봇의 상태에 대한 신속한 사고처리가 가능하다.According to the above-described structure, it is possible to diagnose a specialized production facility by developing a vibration measuring device specialized in a production facility, find a singularity with a DB accumulated through an abnormal signal identification algorithm, Accident handling is possible.

또한, 진동 기반 생산 설비 진단기술을 LCD 생산 설비에 직접 적용을 통한 사전 예측 점검 기술을 적용할 수 있다.In addition, it is possible to apply the pre-predictive check technology by directly applying the vibration-based production facility diagnosis technology to the LCD production facility.

또한, 각 생산 설비의 진동 분석 패턴 알고리즘 개발을 통한 이상 동작 특성 파악에 따른 사전 진단 도구를 제공할 수 있다.Also, it is possible to provide a prognostic tool according to the identification of abnormal operation characteristics by developing a vibration analysis pattern algorithm of each production facility.

또한, 기술 개발 완료 후 LCD 생산 로봇에 한정하지 않고 산업용 로봇의 사전 진단 시스템으로 확대할 수 있다.In addition, after the completion of the technology development, it can be expanded to the proactive diagnosis system of the industrial robot, not limited to the LCD production robot.

또한, 가령 LCD 생산 로봇의 사전 진단 시스템으로 인해 LCD 생산 업체에서는 LCD 생산 로봇의 사전진단으로 이상 징후 발생 시 사전에 로봇의 수리 또는 교체를 진행할 수 있어 막대한 유지관리 비용을 저감할 수 있으며, 사전에 고장을 미리 감지할 수 있어 LCD의 생산율 향상 및 수익을 증대할 수 있다.In addition, due to the proactive diagnosis system of the LCD production robot, for example, the LCD manufacturer can perform repair or replacement of the robot in advance in the event of an abnormality due to the proactive diagnosis of the LCD production robot, It is possible to detect the failure in advance, thereby increasing the production rate of the LCD and increasing the profit.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이상진단 사전감시 방법의 개념을 보여주고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이상진단 사전감시 방법을 설명하는 플로차트이다.
도 3은 샘플 매칭 기법 알고리즘을 보여주고 있다.
도 4는 축데이터 분리 알고리즘을 보여주고 있다.
도 5는 파트 분석 알고리즘을 보여준다.
FIG. 1 shows the concept of the anomaly diagnosis advance monitoring method according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an abnormality diagnosis advance monitoring method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a sample matching technique algorithm.
Figure 4 shows an axis data separation algorithm.
Figure 5 shows a part analysis algorithm.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이상진단 사전감시 방법의 개념을 보여주고 있다.FIG. 1 shows the concept of the anomaly diagnosis advance monitoring method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 설비의 구성 파트, 가령 스테이지, 모터, 실린더, 펌프 등을 등록한다(단계 S1). First, the constituent parts of the facility, such as a stage, a motor, a cylinder, and a pump, are registered (step S1).

이어 각 파트의 고유 진동수를 측정한다(단계 S2). 즉 설비 운영 중 및 정지시의 파트별 진동수를 측정한다.Then, the natural frequency of each part is measured (step S2). That is, the frequency of each part is measured during operation and stop of the facility.

다음, 시스템 아이덴티피케이션(identification)을 진행한다(단계 S3). 즉 측정된 데이터를 자동으로 분석하여 설비의 진동 특성을 데이터베이스화 한다.Next, system identification is performed (step S3). That is, the measured data is automatically analyzed to make the vibration characteristics of the facility database.

이어, 진동 모니터링을 한다(단계 S4). 즉, 각 파트의 진동을 측정하고 주파수를 분석한다.Then, vibration monitoring is performed (step S4). That is, the vibration of each part is measured and the frequency is analyzed.

다음, 사전 진단을 수행한다(단계 S5). 즉, 이상 상태를 감지한다.Next, the pre-diagnosis is performed (step S5). That is, it detects an abnormal state.

마지막으로, 고장을 진단하여(단계 S6), 고장 파트에 대해 알람을 발생하고 통지하며 유지관리 및 교체를 한다.Finally, a fault is diagnosed (step S6), an alarm is generated and notified to the faulty part, and maintenance and replacement are performed.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이상진단 사전감시 방법을 설명하는 플로차트이다. 이하의 설명에서는 생산설비 중에서 LCD 로봇을 예로 들어 설명하며, 이에 한정되는 것은 아니다.2 is a flowchart illustrating an abnormality diagnosis advance monitoring method according to an embodiment of the present invention. In the following description, an LCD robot will be described as an example of production facilities, but the present invention is not limited thereto.

3축 가속도 센서를 이용하여 데이터를 수집한다. 3축 진동가속도 센서는 빌트-인이나 휴대용이며, 4개 채널, 즉 대상 로봇의 무게중심 축에 X, Y 및 Z축과 바닥 Z축을 운용한다. Data is collected using a 3-axis acceleration sensor. The three-axis vibration acceleration sensor is built-in or portable and operates the X, Y and Z axes and the bottom Z axis on four channels, the center-of-gravity axis of the target robot.

구체적으로, 대상 로봇의 각 모터 구동부의 운동 시 진동 데이터를 계측하기 위해 대상 로봇의 무게 중심축에 정육면체의 치구를 고정 설치하여 각 축 방향(X, Y, Z 축)으로 가속도 센서(ch1, ch2, ch3)를 설치하고 지면에 대한 Reference 값(바닥 진동)을 계측하기 위해 대상 로봇의 500mm 위치 지면에 Z축 방향으로 가속도 센서(ch4)를 설치하여 각각의 가속도 센서에서 계측한 데이터를 무선 데이터 로거를 통해 디지털 데이터로 변환하여 데이터 분석 PC로 무선 전송한다.Specifically, in order to measure the vibration data when the motors of the target robot move, the jig of the cube is fixedly mounted on the center axis of the target robot and the acceleration sensors (ch1, ch2 , ch3), and an acceleration sensor (ch4) is installed in the Z axis direction on the ground surface of 500 mm of the target robot in order to measure a reference value (bottom vibration) with respect to the ground, and data measured by each acceleration sensor is transmitted to a wireless data logger To digital data and wirelessly transmits the data to the analysis PC.

대상 로봇의 운행중에 대하여 로봇 진동을 계측하고, 대상 로봇의 운행조건은 출력기준 20%, 50%, 100% 에 대하여 계측한다.The vibration of the robot is measured during the operation of the target robot, and the operating conditions of the target robot are measured for the output standard of 20%, 50%, and 100%.

진동 응답 분석은 가속도 센서로부터 획득되는 시간이력의 가속도 응답을 분석하며, 진동 레벨 측정은 PSD(Power Spectral Density:파워 스펙트럼 밀도), RMS(Root Mean Square: 실효값), FFT(Fast Fourier Transform: 고속 푸리에 변환) 등을 이용한다.The vibration response analysis analyzes the acceleration response of the time history acquired from the acceleration sensor. The vibration level measurement is performed by using the power spectral density (PSD), the root mean square (RMS), and the fast Fourier transform Fourier transform).

수신된 데이터에서 트리거(trigger) 신호를 분리하여 동작 패턴을 구분하고, 트리거 데이터를 저장한다.Separates the trigger signal from the received data, identifies the operation pattern, and stores the trigger data.

이와 같은 방법으로 일정시간 기설정된 데이터 개수를 확보한 후, 트리거 데이터의 매칭 스코어(Score) 판별을 수행하여 동일 동작 패턴의 반복 데이터를 추출한다. After the number of data set for a predetermined time is secured in this way, a matching score of the trigger data is discriminated and repeated data of the same operation pattern is extracted.

도 3은 샘플 매칭 기법 알고리즘을 보여주고 있다.Figure 3 shows a sample matching technique algorithm.

저장된 트리거 데이터를 로드한 후 서로 교차하여 비교하는데(Cross correlation coefficient, Coherence (Peak & RMS, Mean), 각 값의 가중치 설정 (Weighting Function Option)), Matching Score Threshold값을 두어 교차간에 Score가 높은 데이터끼리 그룹화하여 대표 데이터를 추출하고, 동일 동작 패턴을 규정하여 Reference 등록한다.After loading the stored trigger data and comparing them with each other (Cross correlation coefficient, Coherence (Peak & RMS, Mean), Weighting Function Option of each value) and Matching Score Threshold value, Extracts representative data from each other, classifies the same operation pattern, and performs reference registration.

즉, 임계치 이상이면, 패턴 데이터베이스에 저장하여 그룹화하고, 이하이면 새로운 패턴으로 등록할지를 판정하여 신규 패턴 데이터베이스에 등록한다.That is, if the number is equal to or larger than the threshold value, it is stored in the pattern database to be grouped, and if so, it is determined whether or not to register in the new pattern and registered in the new pattern database.

일시별 패턴 데이터베이스로부터 전문가 시스템에서 축데이터 분리 알고리즘과 파트 분석 알고리즘을 적용한다. Apply the axis data separation algorithm and the part analysis algorithm in the expert system from the temporal pattern database.

도 4는 축데이터 분리 알고리즘을 보여주고 있다.Figure 4 shows an axis data separation algorithm.

즉, 동일 동작 패턴 중 축운동 데이터를 추출하는데, 특징점은 다음과 같다.That is, axial motion data is extracted from the same motion pattern, and the minutiae points are as follows.

- Axis Basis DOF: 주행축(+,-), 회전축(+,-), 상부암(+,-), 하부암(+,-), 상핸드(+,-), 하핸드(+,-) -> 각 자유도축 Basis의 진동특성 분석- Axis Basis DOF: Axis (+, -), Axis (+, -), Upper arm (+, -), Lower arm ) -> Analysis of vibration characteristics of each free sagging basis

- 각 모션의 자유도 조합 경우의 수 산정 (가능한 조합의 경우의 수 정의)- Estimate the number of degrees of freedom for each motion (Define the number of possible combinations)

- 각 동작패턴의 축운동의 진동데이터 추출 (데이터 매칭기법 혼용)- Extraction of vibration data of axis motion of each operation pattern (mixed data matching technique)

- 축 데이터 DB화 저장- Save axis data DB

도 5는 파트 분석 알고리즘을 보여준다. Figure 5 shows a part analysis algorithm.

동일 동작 패턴중 축운동 데이터를 추출하는데, 특징점은 다음과 같다.Axis motion data is extracted from the same motion pattern, and the minutiae points are as follows.

- 축 데이터의 날짜(월/주단위) Matching Score 관리 (이상진동감지)- Date of axis data (in month / week) Matching Score management (abnormal vibration detection)

- RMS값, Crest Factor, VDV값 비교- Comparison of RMS value, Crest Factor, VDV value

- 주파수 분석 (기존의 누적 축데이터 이력과 현상태의 축데이터와 비교 알고리즘)- Frequency analysis (comparison of existing accumulated axis data history with current axis data and comparison algorithm)

·Spectrum & Cepstrum / Overall 데이터분석 (회전기계의 주파수 분석)· Spectrum & Cepstrum / Overall data analysis (frequency analysis of rotating machine)

·Hankel matrix-based SVD (Stability Chart) : 신호분리, 주파수분석· Hankel matrix-based SVD (Stability Chart): signal separation, frequency analysis

·Wavelet Transform : 신호분리, 주파수분석· Wavelet Transform: Signal Separation, Frequency Analysis

- 축데이터 이상신호 검출 / Parts 이상검출
- Axis data error signal detection / Parts error detection

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described above, but should be construed in accordance with the following claims.

Claims (1)

설비의 구성 파트를 등록하는 단계;
각 파트의 고유 진동수를 측정하는 단계;
측정된 데이터를 자동으로 분석하여 설비의 진동 특성을 데이터베이스화 하는 단계;
진동 모니터링을 수행하여 각 파트의 진동을 측정하고 주파수를 분석하는 단계;
사전 진단을 수행하여 이상 상태를 감지하는 단계; 및
고장을 진단하여 고장 파트에 대해 알람을 발생하고 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상진단 사전감시 방법.
Registering a component part of the facility;
Measuring a natural frequency of each part;
Automatically analyzing the measured data to form a database of the vibration characteristics of the facility;
Performing vibration monitoring to measure vibration of each part and analyze the frequency;
Performing pre-diagnosis to detect an abnormal condition; And
And diagnosing the fault and generating and reporting an alarm to the faulty part.
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Patent event code: PA01091R01D

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Patent event date: 20121130

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