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공작기계에 구비되어 절삭공구(10)를 고정하는 툴홀더(100);상기 툴홀더(100)에 고정되어 상기 절삭공구(10)의 진동을 센싱하는 센서부(200);상기 툴홀더(100)에 고정되어 상기 절삭공구(10)에 진동을 인가하는 가진부(300); 및상기 센서부(200) 가진부(300)와 연결되어 상기 센서부(200)에 의해 센싱된 정보를 이용하여 상기 가진부(300)를 제어하는 제어부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,상기 가진부(300)는상기 툴홀더(100)에 밀착하여 고정되는 가진기 고정부(310); 및상기 절삭공구(10)와 접촉되며, 상기 센서부(200)로부터 감지된 진동에 따라 가진하는 피에죠 가진부(320);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,상기 가진부(300)는상기 툴홀더(100)와 상기 피에죠 가진부(320) 사이에 개재되어 상기 피에죠 가진부(300)의 예압을 조정하는 예압조정부(330);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제1항에 있어서, 상기 툴홀더(100)는툴홀더 프레임부(110);상기 툴홀더 프레임부(110)의 일 측에 구비되어 상기 절삭공구(10)를 고정하는 절삭공구 고정부(120); 및상기 툴홀더 프레임부(110)의 일 측에 구비되어 상기 툴홀더(100)를 고정하는 툴홀더 고정부(130);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제1항에 있어서, 상기 공작기계 진동 저감 장치는상기 툴홀더(100)를 둘러싸는 형태로 상기 툴홀더(100) 외부에 구비되는 커버부(140);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제1항에 있어서, 상기 센서부(200)는적어도 하나의 가속도 센서를 포함하여 구성되며 유선 및 무선 중 선택되는 적어도 어느 하나의 방법으로 통신하는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부(400)는상기 센서부(200)와 연결되어 상기 센서부(200)에 의해 획득된 신호를 이용하여 상기 센서부(200)의 진동주파수 및 파속을 측정하고 상기 가진부(300)의 가진주파수 진동을 추정하는 신호처리부(410); 및상기 신호처리부(410) 및 상기 가진부(300)와 각각 연결되어 상기 신호처리부에서 추정된 진동을 입력받아 상기 가진부를 제어하는 가진제어부(420);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제7항에 있어서, 상기 신호처리부(410)는상기 센서부(200)로부터 입력된 진동신호의 메인 주파수와 위상변화를 측정하여 파속을 도출하고, 상기 진동신호의 매질 내 감쇠량을 측정하여 진동원의 실제 진동진폭을 예측하며, 상기 가진부(300)에 가진 할 진폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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제7항에 있어서, 상기 가진제어부(420)는상기 신호처리부(410)에서 추정된 진동으로 상기 가진부(300)를 제어하며, 상기 가진부(300)에 의해 저감된 진동 피크를 측정하여 그 결과를 피드백 받아 진동의 변화를 모니터링하고, 발생된 진동을 저감하기 위해 가진주파수의 위상을 변화시키면서 상기 가진부(300)를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 장치
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툴홀더(100), 센서부(200), 가진부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성되는 공작기계 진동 저감 장치를 이용한 공작기계 진동 저감 방법에 있어서,상기 센서부(200)로부터 진동 신호를 입력받는 신호입력 단계(S10);상기 신호입력 단계(S10)에서 입력받은 신호를 이용하여 상기 센서부(200)로부터 입력받은 진동의 진동 크기를 추정하는 진동추정 단계(S20); 및상기 진동추정 단계(S20)에서 추정된 진동의 크기를 이용하여 상기 가진부(300)를 제어하는 가진부 제어 단계(S30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,상기 진동추정 단계(S20)는상기 신호입력 단계(S10)에서 입력받은 신호를 앰프로 증폭시키는 신호증폭 단계(S21); 상기 신호증폭 단계(S21)에서 증폭된 신호를 타임도메인(T)에 해당되는 전압(V)신호로 취득하는 전압신호 취득 단계(S22); 상기 전압신호 취득 단계(S22)에서 취득된 전압신호를 진동레벨(힘의 크기)로 변환하기 위하여 고속푸리에변환(FFT)하는 푸리에변환 단계(S23); 및 상기 푸리에변환 단계(S23)에서 변환된 정보를 이용하여 주파수 도메인(Frequence)에 해당하는 진동크기(Amplitude)를 획득하는 진동크기 획득 단계(S24);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 방법
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제10항에 있어서, 상기 진동크기 획득 단계(S24)는상기 푸리에변환 단계(S23)로부터 획득된 신호를 이용하여 메인 주파수 및 파속을 추정하는 주파수 및 파속 추정 단계(S25); 및상기 진동신호의 매질 내 감쇠량을 측정하여 진동원의 실제 진동진폭을 예측하여 가진 할 진폭을 결정하는 진폭 결정 단계(S26);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 방법
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제10항에 있어서, 상기 가진부 제어 단계(S30) 이후에상기 가진부 제어단계(30)에서 상기 가진부(300)를 제어하여 저감된 진동을 모니터링 하여 보상 제어하는 피드백 제어 단계(S40);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 방법
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제13항에 있어서, 상기 피드백 제어 단계(S40)는상기 가진부(300)에 의해 저감된 진동 피크를 측정하는 진동피크 측정 단계(41); 상기 진동피크 측정 단계(S41)에서 측정된 진동피크를 피드백 받아 진동의 변화를 모니터링 하는 모니터링 단계(S42); 및상기 모니터링 단계(S42)에서 모니터링한 정보를 이용하여 가진주파수의 위상을 변화시키면서 상기 가진부(300)를 제어하는 보상제어 단계(S43);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계 진동 저감 방법
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