컴퓨터 수치 제어 애플리케이션의 센서 데이터 및 펌프 상태 모니터링

펌프는 제조 및 컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공을 포함한 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다.

CNC 기계는 일상 제품의 부품 제조에 필수적인 역할을 합니다. 적층 가공(3D 프린팅)과 달리 드릴, 커터 등의 성형 또는 성형 CNC 도구는 강철, 알루미늄, 탄화물, 황동, 구리, 심지어 플라스틱 가공물에서 재료를 제거하거나 갈아서 형상을 형성하는 데 사용됩니다. 특수한 목적. 재료는 비트 또는 선반 도구를 사용하여 고속으로 회전하여 구멍을 생성하고 공극을 생성하며 표면층을 제거하여 공차를 좁힙니다. 이러한 절단 도구는 다양한 척에 장착되며 컴퓨터 감독 하에 도구나 작업물의 위치와 움직임을 제어하는 ​​정밀 서보 모터에 의해 구동됩니다.

드릴링 및 절단 외에도 CNC 기계는 연삭, 밀링 및 라우팅을 포함한 다양한 목적으로 설계되었습니다.

펌프는 CNC 기계의 기능과 작동에 핵심적인 역할을 합니다.

예를 들어, 많은 CNC 기계에는 깨끗하고 고품질 절단을 용이하게 하기 위해 공구와 작업물에 절삭유를 공급하는 장치가 포함되어 있습니다. 냉각수는 물과 윤활제의 혼합인 경우가 많으며 재료의 열팽창 감소, 공구 마모 감소, 일부 재료의 급격한 산화 방지, 가장 중요한 것은 생성된 재료 칩 제거 또는 배출과 같은 여러 목적으로 사용됩니다. 절단 과정에서. 공구 표면이나 가공물의 절단 구멍 내부에 칩이 쌓이면 절단 결함이 발생하고 공구의 마모가 가속화될 수 있습니다. 냉각수는 저장소에서 펌핑되어 공구 팁을 향한 하나 이상의 노즐에서 공구로 분사됩니다. 이 냉각수는 일반적으로 여과 후 저장소 또는 배수조로 다시 흐릅니다. 냉각수 시스템에 사용되는 펌프는 정확한 냉각수 흐름과 압력을 제공하므로 CNC 기계의 올바른 작동에 필수적입니다.

자동화된 CNC 기계 작동에서 펌프는 스핀들 척에 고정된 여러 도구의 처리를 규제하는 데 사용되는 아키텍처인 유압 시스템에서도 중요한 역할을 합니다. 이 유압 시스템은 다양한 무게와 크기의 절삭 공구 제어, 스핀들 척의 절삭 공구 정밀 설치 및 교환을 담당합니다. 이는 522 ~ 580 범위의 압력에서 작동하는 유압유로 고도의 자동화가 필요합니다. 평방 인치당 파운드(psi)입니다.

CNC 기계 자산의 측정 가능한 다양한 작동 매개변수는 전체 기계 작동 성능에 대한 가시성을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 유지 관리의 필요성을 결정하기 위해 이 기계 작동 데이터를 검사하는 것은 상태 기반 모니터링(CbM)의 더 큰 관행에 적합합니다. 압력, 냉각수 흐름 또는 속도, 심지어 진동 측정까지 모두 상태 모니터링에 필요한 센서 데이터의 필수 유형입니다. 이 데이터는 새로운 이상 현상과 추세를 감지하고 표시하기 위해 내장된 알고리즘을 제공하여 조직 내 운영자와 의사 결정자에게 실행 가능한 통찰력을 제공합니다.

펌프 상태 모니터링에 필요한 주요 측정 신호는 진동, 압력, 유량 및 온도입니다. 특히 진동은 여러 펌프 고장 모드에 대한 민감도를 고려할 때 가장 중요합니다. 진동 신호는 일반적으로 높은 샘플링 속도로 추출 및 분석되므로 주파수 영역에서 펌프 파형을 평가하려면 신호 처리 기술이 필요합니다. 진동 기반 상태 표시기는 전체 진동 크기와 특성 베어링, 샤프트 및 베인 통과 주파수의 주파수 영역 크기를 고려하는 측정 항목으로 계산되며 구성됩니다. 압력, 유량 및 온도 신호는 일반적으로 샘플링 속도가 더 낮습니다. 고려해야 할 다른 일반적인 상태 지표로는 펌프 성능 곡선에서 파생된 통계적 특징이나 지표가 있습니다. 펌프의 고장 모드가 다양하다는 점을 고려하면, 펌프를 모니터링하고 측정된 신호를 기준 기준 조건과 비교하기 위해 여러 상태 지표를 상태 지수로 결합하는 것이 좋습니다. 이 펌프 상태 표시기를 사용하면 새로운 문제를 조기에 감지할 수 있을 뿐만 아니라 어떤 센서 변수가 비정상 상태에 가장 큰 영향을 미치는지 알려주는 정보도 얻을 수 있습니다.