일반기술

다기능 모터 센서

당사는 자동차의 엔진 부분이나 트랜스미션 부품의 가공·조립 등을 하고 있기 때문에, 절삭 가공 설비의 생산성을 향상하는 것이 중요한 과제였다. 그래서, 절삭 가공 설비 주축 모터의 전력 변화로부터 공구의 수명 검지, 공구의 결손 검지, 설비의 열화 진단 등을 하는 기술 개발을 1994년부터 개시했다. 주축 모터의 전력 변화로부터 공구의 마모 정도를 검지 하는 시도는 이전부터 실시되었으나 현실적으로는 정확한 검지가 곤란하며, 큰 전력 변화 정도의 검지가 가능 하였으나, 당사에서는 1년간의 기간을 통해 절삭중의 전력 파형을 수집하여 데이터 분석 및 검지 방법의 검증을 하였다. 그 결과, 「가공 설비에서는 기름(작동유, 윤활유)을 사용하고 있기 때문에 같은 정도의 마모된 공구라도 온도 차이에 의한 전력차이가 생기게 됨으로 인해 검지가 곤란하다. 그러나, 비가공시의 전력을 제외한 절삭 전력은 동일한 정도가 된다.」라는 점을 발견하였으며, 이 발견에 의해 전력 진단 장치(다기능 모터 센서)가 개발되었다.1. 공구 수명의 판정 절삭 공구의 수명은, 칼끝의 마모 정도로 평가해야 마땅하지만, 종래의 절삭 공구에서는 절손에 이르기 전에 정해진 수량을 가공하고 나면, 무조건 교환했었다. 이는 정수 이상 가공 할 수 있는 가능성(잔여수명)을 배제하고 있었다. 이러한 문제점에서, 다기능 모터 센서를 이용한 주축 모터의 전력으로부터 공구의 마모를 평가함으로써 공구의 수명에 대한 공구의 교환시기(귀의값 2500에서 교환), 전력 변화율, 절 층 마모의 가능성 추정 등이 가능.-2. 공구 결손의 검지 종래부터 공구의 접힘은 터치 센서에서 검지하고 있었지만, 이 방법으로는 미소한 결손은 검지 할 수 없었다. 다기능 모터 센서에서는 전력의 변화율에 의해 결손을 검지 하기 때문에 미소한 결손까지 검지가 가능하다.3. 탭 이지러짐 현상 제거 탭 이지러짐 현상이 한달에 15회 정도 발생하는 설비에 설치해, 마모 검지에서 이지러지기 전에 공구를 교환 할 수 있도록 한 결과, 이지러짐 현상의 발생이 제거 되었다.4.두 번 가공 방지가공 공정에 따라서 두 번의 가공을 하게 되면, 품질 불량이 되는 가공이 있다. 가공중의 최대 절삭 전력이 하한치의 귀의값을 밑돌고 있기 때문에 이상치를 판단하여 라인을 정지 함으로써 불량품의 유출을 미리 막는 것이 가능 하다.