Detection of Air-conditioner Blower Noise Defect in the Assembly Line Using Cepstrum

In the work process for detecting an air-conditioner noise defect in the assembly line, a method for detecting defects more efficiently and quantitatively than a subjective auditory sense of an operator is required. A noise signal analysis method that can be applied in a non-contact manner requires a process of separating the background noise of the assembly line from the measured signal. In this study, a system that automatically detects blower noise defects that occur frequently in the assembly line is developed. The blower noise defects have a characteristic in which impulsive signals appear at a cycle depending on the rotation speed. To detect this effectively, cepstrum analysis is used. The detection system developed in this study is applied to 125 air-conditioners in the assembly line. As a result, 5 defective air-conditioners are accurately detected. Dong Hyeon Lee et al. ; Detection of Air-conditioner Blower Noise Defect in the Assembly Line Using Cepstrum Trans. Korean Soc. Noise Vib. Eng., 28(5) : 608~616, 2018┃609 따라서 생산라인에서 효율적이고 신뢰성 있는 소음 불량 검출시스템의 개발이 요구된다. 블로워와 같은 회전기계의 결함을 효과적으로 검 출하기 위해 다양한 분석기법을 이용한 연구들이 진 행되고 있다. Kim은 기어박스의 결함 분류에 초 음파 신호를 이용하였고, 베어링 결함에서 기존의 진동 신호보다 초음파 신호가 더 높은 분류성능을 나타내는 것을 확인하였다. Park는 구름 베어링의 결함을 검출하기 위해 위너 필터로 잡음을 제거한 후, 충격 펄스를 카운팅하였다. 웨이블릿 변환을 이 용하여 잡음을 제거한 후, 불량 신호를 탐지하는 연 구도 진행되고 있다. Kim은 속도가 일정하지 않는 철도차량의 차륜결함을 검출하기 위해 효과적 인 켑스트럼 분석법을 연구하였다. Choi은 잡음 속에 묻혀있는 베어링의 결함을 검출하기 위해 최소 분산 켑스트럼을 적용하였다. 에어컨 실내기의 블로워 소음불량을 검출하기 위 해서는 불량에 의한 신호를 효과적으로 구분할 수 있는 측정방법이 요구된다. 블로워 주위의 진동을 측정할 수 있는 가속도 센서는 생산라인에서 발생하 는 여러 가지 잡음을 분리하여 분석이 가능한 장점 이 있지만, 접촉식 센서의 특성상 센서를 탈부착해 야 한다는 단점과 제품의 외관을 오염시킬 수 있는 문제점이 있다. 그리고 비접촉식 레이저 센서는 위 의 단점을 보완할 수 있지만, 에어컨 실내기 내부에 장착된 블로워와 주변부품의 진동을 직접 측정할 수 없기 때문에 사용이 제한된다. 이 연구에서는 마이 크로폰을 이용하여 블로워 주위의 소음을 측정하여 소음불량을 검출하는 방법을 채택하였다. 생산라 인에서 발생하는 배경소음들 사이에서 블로워 소음 을 분리하는 방안을 찾은 후, 블로워와 같은 회전기 계의 불량에 의해 나타나는 주기적인 충격성 신호의 특성을 효과적으로 검출할 수 있는 켑스트럼 분석을 이용하였다.