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CNC 공구 파손 감지로 공구 고장을 줄이는 방법

공구 파손은 가공 작업에서 항상 문제였습니다. 이러한 파손은 결국 실패로 이어지는 공구 마모로 인해 일반 가공 주기 중에 발생할 수 있습니다. 부적절한 설정, 인적 오류, 장비 오작동 또는 기타 다양한 이유로 인해 발생할 수도 있습니다.

도구가 고장나면 비용이 쌓입니다. 가동 중지 시간은 일급 품질의 부품이 줄어들고 배송을 놓칠 가능성이 있음을 의미합니다. 또한 스크랩으로 인한 인건비 및 자재 비용과 재작업 가능한 부품에 대한 추가 인력이 증가합니다.

그러나 최근 몇 년 동안 생산 모니터링과 함께 작동하여 도구의 수명을 연장하거나 고장을 예측하는 정확하고 신뢰할 수 있는 도구 모니터링 시스템이 증가하고 있습니다.

이 문서에서는 도구 파손을 정의하고 일반적인 도구 파손 감지 기술에 대해 논의하며 비용이 많이 드는 파손을 방지하는 방법을 설명합니다.

CNC 공구 파손 감지란 무엇입니까?

CNC 가공에 사용되는 다양한 도구가 있습니다. 공구 파손 감지는 공구 파손이 작업자에게 파손을 알리는 제어 시스템 기술로 구성됩니다.

이러한 알람이 발생하면 가공 사이클이 중지되어 작업자가 공구를 교체하고 기계 손상을 방지할 수 있습니다. 파손 유형에 따라 도구 감지는 부품이 폐기되기 전에 복구하는 데 도움이 될 수 있습니다.

공구 파괴 기술의 종류

공구 파손 감지는 다음과 같은 많은 이점을 제공합니다.

제조업체가 이러한 이점을 실현할 수 있도록 하는 CNC 가공에 사용되는 몇 가지 활성 기술이 있습니다. 공구 파손 감지에 사용되는 시스템 유형은 다음 기술 중 하나 이상으로 구성될 수 있습니다.

종종 프로덕션 모니터링 시스템과 연결되어 있으며, 클라우드에서 도구 데이터를 분석하여 향후 파손을 더 잘 예측할 수 있는 IIoT 플랫폼이 이상적입니다. 비접촉 기술 분야의 혁신 중 하나는 고장을 진단, 예측 및 방지하는 데 도움이 되는 고주파 데이터를 사용하는 것입니다. 이 기술은 센서가 없으며 매우 빠른 속도로 가져온 즉각적인 실시간 데이터를 사용하여 정확한 도구 오류 감지 모델을 구축합니다.

유선 기술

유선 파손 감지 시스템은 간단합니다. 파손을 감지하는 데 사용되는 하드웨어는 파손이 발생할 수 있는 기계의 주요 구성요소에 물리적으로 부착됩니다. 통신 장치를 하드웨어에 내장할 필요가 없기 때문에 일반적으로 다른 기술보다 저렴합니다.

유선 시스템은 작업에 필요한 동작이 간단한 장비의 공구 파손 감지에 적합합니다. 그러나 분석 품질, 경보 속도 및 중단 발생 시 응답 속도가 차이를 만듭니다. 유선 시스템은 응답 속도, 분석 품질 및 산출된 통찰력만큼 우수합니다.

유선 기술의 이점은 공장 전체의 도구 모니터링 솔루션에 직접 연결할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 공구 파손 분석의 품질이 크게 향상되어 공구 수명을 늘리고 파손을 줄이기 위해 예측 및 처방 전략을 배포할 수 있습니다.

무선 기술

무선 기술은 유선 기술만큼 정확합니다. 한 가지 고려 사항은 생산을 모니터링하고 경고를 보내는 플랫폼에 대한 액세스 포인트 또는 컨트롤러에 대한 무선 하드웨어의 범위입니다. 대부분의 상점은 범위가 문제가 되지 않는 곳에 배치됩니다.

무선 단선 감지에서 시스템은 일반적으로 Bluetooth이거나 기존 RF를 기반으로 합니다. 무선 기술이 발전함에 따라 Bluetooth 지원 장치, 특히 저에너지 Bluetooth로의 전환이 RF를 대체하기 시작했습니다. 무선 기술은 도구 모니터링 소프트웨어 솔루션과 직접 통신할 수 있습니다. 이는 공구 마모 및 공구 파손 모니터링을 자동화하고 공구 파손 시기뿐만 아니라 고장 지점에 접근하는 것을 식별합니다.

연락 기술

접촉 감지 기술은 프로브, 패드 또는 기타 끝 부분을 사용하여 도구가 파손되었는지 확인합니다. 프로브는 기계 유형에 따라 고정되거나 이동할 수 있습니다. 도구는 도구가 파손되었는지 여부를 확인하기 위해 프로브에 접촉합니다. 접점 단선 감지는 유선 및 무선 시스템 모두에서 사용할 수 있습니다.

유선 기술과 마찬가지로 접촉 기술은 도구 파손을 감지하는 물리적 방법입니다. 그러나 이러한 접촉 장치는 유선 및 무선 시스템 모두에서 도구 모니터링 소프트웨어에 로드되어 실시간으로 도구 파손을 감지할 수 있습니다. 즉, 즉각적인 감지 시 장비를 중지하는 것을 자동화하여 장비 손상을 방지하고 스크랩 빈에서 자재를 절약할 수 있습니다.

비접촉 기술

가장 일반적인 비접촉 파손 감지 기술은 레이저입니다. 레이저는 공구의 고속 회전 파손을 감지하는 데 이상적입니다. 또한 과도한 열로 인해 도구가 변형되거나 파손될 수 있는 열 모니터링이 필요한 도구에 매우 유용합니다. 레이저는 2차원에서만 측정할 수 있습니다. 3차원의 경우 접촉 기술과 결합하여 3차원 데이터를 캡처합니다.

또 다른 비접촉 파손 감지 기술은 카메라를 사용하는 것입니다. 카메라는 레이저보다 작은 도구에 더 적합합니다. 빔은 종종 소형 공구의 공구보다 더 넓으며 카메라는 소형 공구 밀링의 고해상도 사진으로 파손을 감지할 수 있습니다.

도구 끊김을 최소화

모범 사례와 세부 사항에 대한 관심을 통해 공구 파손을 최소화할 수 있습니다. 이는 툴링 비용과 전체 생산 작업을 최소화하는 데 도움이 됩니다. 모범 사례는 다음과 같습니다.

절삭 공구 파손의 일반적인 실수

실수로 인해 도구가 파손될 수 있습니다. 다음은 도구 파손으로 이어지는 일반적인 실수의 예입니다.

  1. 잘못된 도구 홀더 또는 도구 어셈블리 – 올바른 도구 조합을 선택하는 것이 중요합니다. 이 조합에는 올바른 도구 홀더, 도구 길이 및 도구 프로필이 포함됩니다.
  2. 잘못된 도구 – 재료에 적합한 도구를 선택하는 것은 부러진 도구와 올바른 부품의 차이가 될 수 있습니다. 도구가 사용된 재료와 일치하지 않는 경우가 많습니다.
  3. 잘못된 속도 - 고속도로에서는 속도가 죽습니다. 그러나 CNC에서 실수는 종종 절단 속도가 너무 낮습니다.
  4. 잘못된 도구 경로 – 이 기본 프로그래밍 오류는 도구 경로 내의 복잡한 기능을 설명하지 못합니다.

예측 도구 모니터링을 위해 MachineMetrics로 전환한 BC 머시닝

BC Machining은 지속적인 공구 파손과 높은 불량률을 해결하기 위해 도움을 구했을 때 솔루션을 위해 MachineMetrics를 선택했습니다. BC Machining은 정밀도가 중요한 의료, 방위, 운송 및 전동 공구 산업에 서비스를 제공합니다.

BC Machining은 스위스 CNC 기계에서 과도한 공구 파손을 경험했으며 부품이 사양과 다를 수 있는 파손 지점과 공구 수명이 거의 다할 때 스크랩을 생성했습니다.

고주파 데이터를 캡처하고 고급 알고리즘을 통해 분석하는 MachineMetrics 솔루션을 사용하여 BC는 부품 스크랩을 방지하기 위해 도구 파손을 식별할 수 있었습니다.

분실된 부품, 분류 및 불확실성이 감소하여 거의 100% 오류 감지가 이루어지고 기계당 연간 72,000달러를 절약할 수 있습니다.

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MachineMetrics는 소스(CNC 기계 자체)에서 직접 데이터를 수집하는 도구 평가를 위한 모니터링 시스템을 제공합니다. 토크 사용을 모니터링하도록 설계된 맞춤형 알고리즘을 통해 입력을 시계열 이벤트 또는 기계 학습 모델로 시스템에 입력하여 공구 고장을 정확하게 예측할 수 있습니다.

MachineMetrics의 고주파 데이터 어댑터는 문제를 감지하고 에지에서 데이터를 분석하여 솔루션을 자동화하고 오류가 발생하기 전에 직원에게 문제를 경고하여 값비싼 스크랩 및 다운타임을 방지할 수 있습니다. 고급 기계 진단을 통해 툴링이 최적화되고 공격적이고 완전 자동화된 예측 유지보수 시스템에 통합됩니다. 도구의 상태 요구 사항을 처리하는 데 도움이 되도록 MachineMetrics를 배포하는 방법을 보려면 지금 저희 팀과 함께 데모를 예약하세요.


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