NC MachiningAID로 검출하는 이상과 검출을 위한 진단 기능 분류

가공 이상 진단

변종 변량 생산에 의해, 다양한 제품의 가공이 현장에서는 행해지고 있습니다.
NC MachiningAID에서는, 정상가공 상태를 자동 학습하고, 아래의 기술로 가공 직후에 이상 검출하여 알람 출력을 실시합니다.
이것에 의해 종래 작업원이 반출시, 간이 검사를 실시하고 있었던 것과 같은 효과를 얻을 수 있어 로봇과 병용하는 것으로 인 작업의 완전 자동화가 가능합니다.

주요 기술

• 가공과 관련된 각 축 동작에 대한 정보의 고속 샘플링
• 고정밀 파형 진단 기술로 절삭에 관련된 데이터 부분만 진단할 수 있는 자동 클렌징
• 수집 시계열 데이터에서 가공 상태의 특징을 다양한 특징량을 자동 산출
• 생산 상태에 영향을 받은 전류 데이터로부터 온도에 의한 메카의 변화분을 자동 보정
• 공정별로 과거 데이터의 트렌드로부터 공구 특성이 나타난 특징량을 자동 추출하여 진단 임계값을 작성
• 이상 검지시에는 M800V/M80V 시리즈의 알람으로서 메시지 출력이나 가공 사이클 정지를 실시
• 복수 공구대에 의한 동시 가공에서도, 수집 데이터는 가공 대상 구동축과 묶음으로써, 복수 계통·여러 축에 대응한 진단이 가능

공구 마모 진단

축마다 산출한 각 특징량※1과 공구 사용 횟수의 상관관계로부터 공구 마모를 검출하고 있는 특징량을 자동 선택하고, 진단 대상 공정별※2에 과거의 특징량 트렌드로부터 공구 수명을 자동 학습합니다. 학습 후에는 진단 대상 공정의 가공별로 공구의 열화(마모 진행)를 예측하고, 공구 수명에 가까워지면 NC 알람에 메시지를 표시하여 공구 교환※3을 촉구합니다.

※1 특징량이란 시계열 데이터의 특징을 한 점의 데이터로 설명하는 숫자로, 최대/최소값, 평균값 등의 통계량을 나타냅니다.
※2 변종 변량 생산에 있어서의 공구 관리를 실현하기 위해, 공구 수명은 대상 공정마다 관리하고 있습니다
※3 M800V/M80V시리즈의 공구수명관리Ⅱ기능을 유효할 때는 해당 공구를 수명 도달으로 하여 그룹 정의되어 있는 예비공구로 전환합니다.(ATC 대응은 공작 기계 메이커에서 실장 바랍니다.)

주요 기술

• 진단 대상 공정의 가공 실적을 특징량별로 트렌드화하여 마모 경향을 검출할 수 있는 특징량을 자동 추출
• 종래 툴 카운터에서 교환하고 있던 횟수를 참조하여 정상 마모(초기 마모가 아님)로 이행 후 공구 수명 도달을 회귀식으로 예측
• 공구 수명 도달 예측에서 진단 대상 공정별로 수명 도달할 때까지 가공 가능 횟수 표시
• 수명에 도달할 때까지 가공 가능 횟수를 뺀 수명 도달 전에 알람 메시지를 출력
• 공구 수명 관리 Ⅱ에서 공구 그룹 관리하고 있는 경우는 교환 경고 발생 시 CNC에 등록되어 있는 예비 공구로 자동 전환

사용상의 주의사항

고속 고정밀 가공, 미세 선분 가공, CC-Link IE Field Basic, DRC 등을 이용할 때는, CNC의 CPU 부하가 높아지는 경우가 있어, NC 제어를 우선하기 위해, 데이터 수집 샘플링의 동작에 제한이 발생할 수 있습니다. 현재 상기 기능을 이용 중이며, 본 제품의 채용을 검토 받고 있을 때는 당사 영업 창구에 문의해 주십시오.

간단한 진단 장비 구성! (PC용 소프트웨어만으로 진단이 가능!)

• NC MachiningAID를 Windows PC※1에 인스톨만(M800VW/M80VW의 경우는, PC 유닛에 인스톨이 가능)
• M800VS/M80V의 경우는 IPC※1이나 노트PC※1등 PC에 맞추어 화면 출력 방법의 변경이 가능

M800VW/M80VW의 경우

M800VS/M80V＋PC의 경우

M800VS/M80V＋IPC＋(①영상 입력 카드/②모니터/③리모트 데스크탑 접속)의 경우 ※1

※1 진단 화면 표시에 대해서, 고객 사정에 맞추어 ①, ②, ③ 중 하나를 선택해 주십시오.

IoT 데이터의 자동 진단의 구조(기계 학습 대응)

특허 취득 기술 탑재

미쓰비시 전기 제품의 AI 브랜드

1. 모터 정격의 최대 0.01%의 부하 변동 검출

특히 소경 공구나 마무리 가공 등에서는 절삭 부하가 작기 때문에 고정밀도의 부하 변동의 검출이 중요합니다.

동일한 직경의 드릴 가공에서도 모터 출력에서 데이터 수집 분해능이 다르다.

2. 절삭력에 의한 진단

주축 모터의 정격이 큰 경우 등 절삭 부하가 작아 주축 부하에 나타나지 않는 경우가 있습니다. 이 때문에, 절삭의 3분력 등, 주축 이외에 나타나는 부하에 의해, 경부하 절삭으로 진단 성능을 확보하고 있습니다.

3. 가공 부위의 자동 추출

가공에 의한 절삭 부하만을 자동 추출함으로써, S/N비※1을 향상시켜, 가공에 의한 미소한 변화를 파악할 수 있습니다.

※1 S/N비(시그널-노이즈비) 신호와 노이즈의 비

4. 진단에 최적인 특징량의 자동선정

날끝의 마모 경향을 감시하기에 최적인 절삭력 방향(축)과 특징량을, 축수(주/X/Y/Z)×특징량수(최대/최소/평균/적분/범위/가공 시간 )=24종류 이상 여러 특징량 중에서 공구 사용 횟수와 상관되는 특징량을 자동 추출합니다. 이것에 의해, 날끝의 마모 상황 및 가공 불량에 의한 변화를 검출할 수 있습니다.

M800VW/M80VW의 경우

운영 흐름

M800VS/M80V＋PC 또는 IPC의 경우

운영 흐름

1. 설치

당사에서 설치 프로그램 .exe를 전자 데이터로 제공

M800VW/M80VW를 이용하는 경우

① HMI 통합 인스톨러 화면에서 설치 실시(제품 ID 입력)
② 보안 기능으로 허용하는 애플리케이션으로 등록

M800VS/M80V를 이용하는 경우

① 진단용 PC(IPC)를 준비
② 설치 프로그램 시작 애플리케이션 설치 구현

2. 미쓰비시 CNC 설정

CNC 설정 절차

① CNC를 대응 버전으로 펌웨어 업데이트
② IPC(PC)와 CNC의 LAN 접속(M800VS/M80V의 경우)
③ 파라미터 설정(네트워크 설정, 실시간 샘플링 종류, 전류 출력 정밀도 변경)
④ 네트워크 접속, 파라미터 변경 확인
⑤ 공구 수명 관리 설정(예비 공구로 자동 교환하는 경우: 공구 그룹 정의)
⑥ NC MachiningAID용 데이터 샘플링 설정

1. G코드 가공 프로그램(서브 프로그램 번호가 숫자인 것)1. 으로부터 진단 대상 구간의 개시 종료 조건 지정

2. 절삭 구간 자동 추출 설정(시계열 데이터로부터 진단 대상의 가공 구간을 클렌징)

3. 진단 임계값 자동 설정(공구 교환 5회 실시)

1. 이상 검출시의 알람 출력

가공 이상 알람 표시(사이클 정지)

공구 마모 경보

2. 각종 진단 운용 지원(화면 예)