영상 및 음향처리를 이용한 NC가공 상태 판별

Abstract

납기 단축과 원가 절감 등의 시대적인 요구와 더불어 제조업 기피 현상에 따른 인력난등으로 인해 NC 가공 무인화에 대한 관심은 그 어느 때보다 고조되고 있다. 이러한 NC 가공 무인화를 구현하기 위해서는 가공의 현 상태를 판별할 수 있는 가공상태 모니터링 시스템의 구축이 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 가공상태 모니터링 시스템을 구축하기 위해 먼저 가공 상태를 5개(준비, 정상가공, 불안정가공, 충돌, 가공완료)로 나누어서 각 상태를 DEVS(discrete event system) formalism을 이용하여 정의하였다. 또한, 정의된 상태의 변화를 관찰하기 위하여 PC카메라와 마이크로폰를 이용하여 가공상황에 대한 영상 정보 및 음향 정보를 입수하고, 이를 영상처리 및 음향처리 기술을 이용하여 기 정의한 5개의 가공 상태를 판별하는 모니터링 시스템을 제안하였다. 영상모니터링의 경우 불안정 가공 시 발생하는 불꽃과 연기를 검출하는 알고리즘을 제안하였으며, 음향 모니터링은 주파수 분석을 통해 각 상태별 주파수영역을 비교하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 영상모니터링 및 음향 모니터링 알고리즘은 실제 금형공장에 적용하여 실험을 통해 검증하였다.