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공작물에 부착된 하나 이상의 제1 스트레인 센서를 포함하는 스트레인 센서부;상기 하나 이상의 제1 스트레인 센서 각각의 저항값을 측정하도록 구성된 저항 측정부;상기 저항 측정부에 의해 측정된 저항값 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 전력스펙트럼을 얻도록 구성된 신호 처리부; 및상기 전력 스펙트럼에서 전력 피크를 찾아내어 상기 공작물의 가공 시 발생하는 진동의 크기로 제공하도록 구성된 연산 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 저항 측정부는 상기 복수의 스트레인 센서 각각의 저항값을 측정하도록 구성되며, 상기 신호 처리부는 상기 저항 측정부에 의해 측정된 복수의 저항값을 각각 푸리에 변환하여 주파수 영역의 복수의 전력스펙트럼들을 얻도록 구성되며, 상기 연산 처리부는 상기 복수의 전력스펙트럼 각각에서 전력 피크를 찾아내어 그에 대응하는 각 방향의 진동 크기들을 구하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 스트레인 센서부는 소성 가공기에 장착된 스탬퍼에 부착된 제2 스트레인 센서를 더 포함하며, 상기 저항 측정부는 상기 제2 스트레인 센서의 저항값을 측정하도록 구성되며, 상기 신호 처리부는 측정된 저항값 신호를 저역통과 필터링 처리하고 디지털 값으로 변환하도록 구성되며, 상기 연산 처리부는 변환된 저항값에 대응되는 스트레인의 크기를 산출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제3항에 있어서, 상기 연산 처리부는 상기 변환된 저항값을 게이지 팩터 산출식, Gf = (ΔR/R)/ε (여기서, Gf 은 상기 스트레인 센서의 게이지 팩터 값, R은 상기 스트레인 센서의 초기 저항값, ΔR은 상기 스트레인 센서가 측정하는 저항값 변화량, ε는 구하고자 하는 스트레인의 크기)에 적용하여 스트레인의 크기를 구하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제3항에 있어서, 상기 연산 처리부는 구해진 스트레인의 크기에 대응하는 상기 소성 가공기의 힘의 크기를 구하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 연산 처리부는 상기 전력 피크를 상기 전력 스펙트럼의 100 Hz - 2 KHz 주파수 범위 내에서 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 게이지 팩터가 10 이상인 민감도와 100Hz 이상의 진동 측정 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 유연한 접착성 기판; 상기 기판의 표면에 전도성 미세입자들 또는 전도성 미세입자들과 탄소 나노튜브를 혼합한 복합 나노소재 혼합물이 직접 인쇄된 도전선로 패턴을 포함하고, 외력에 의한 상기 기판의 변형에 따라 상기 도전선로 패턴도 변형되어 저항값이 변하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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제8항에 있어서, 상기 복합 나노소재 혼합물로 형성된 상기 도전선로 패턴의 상기 전도성 미세입자와 상기 탄소나노튜브의 혼합비는 60중량% 대 40중량% 내지 90중량% 대 10중량%의 범위 내인 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 시스템
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저항 측정부에 연결된 하나 이상의 스트레인 센서를 공작물에 부착하는 단계;공작 기계로 상기 공작물을 가공하면서 상기 저항 측정부를 이용하여 상기 하나 이상의 스트레인 센서의 저항값을 측정하는 단계; 시간에 따라 측정된 저항값 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역의 전력 스펙트럼을 구하는 단계; 및상기 전력 스펙트럼에서 전력 피크를 찾아내어 상기 공작물의 가공 시 발생하는 진동의 크기로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제10항에 있어서, 상기 전력 피크는 상기 전력 스펙트럼의 100 Hz - 2 KHz 주파수 범위 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제10항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 게이지 팩터가 10 이상인 민감도와 100Hz 이상의 진동 측정 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제10항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 유연한 접착성 기판의 표면에 나노입자들이 직접 인쇄된 도전선로 패턴을 포함하고, 가공 시 상기 공작물의 변형에 의해 상기 도전선로 패턴도 변형되어 상기 도전선로의 저항값이 변하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제10항에 있어서, 저항 측정부에 연결된 스트레인 센서를 소성 가공기에 장착된 스탬퍼에 부착하는 단계; 상기 소성 가공기의 스탬퍼로 다이 위에 놓인 공작물을 눌러서 소성 가공하면서 상기 저항 측정부를 이용하여 상기 스트레인 센서의 저항값을 측정하는 단계; 및 측정된 저항값에 대응하는 스트레인의 크기를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제14항에 있어서, 상기 스트레인의 크기를 산출하는 단계는, 상기 측정된 저항값에 대하여 저역통과 필터링 처리를 하는 단계; 및 필터링된 저항값을 게이지 팩터 산출식, Gf = (ΔR/R)/ε (여기서, Gf 은 상기 스트레인 센서의 게이지 팩터 값, R은 상기 스트레인 센서의 초기 저항값, ΔR은 상기 스트레인 센서가 측정하는 저항값 변화량, ε는 구하고자 하는 스트레인의 크기)에 적용하여 상기 스트레인의 크기를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제14항에 있어서, 구해진 스트레인의 크기에 대응하는 상기 소성 가공기의 힘의 크기를 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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저항 측정부에 각각 연결된 하나 이상의 스트레인 센서를 공작물에 부착하는 단계;상기 공작물을 밀링 절삭기를 이용하여 절삭 가공하면서 시간에 따라 상기 하나 이상의 스트레인 센서 각각의 저항값을 측정하는 단계;각 스트레인 센서별로 시간에 따라 측정된 저항값을 푸리에 변환하여 주파수 영역의 전력 스펙트럼으로 변환하는 단계;각 스트레인 센서 별로 상기 전력 스펙트럼에서 전력 피크와 그 전력 피크가 발생하는 주파수 대역을 찾아내는 단계; 및찾아진 전력 피크와 주파수 대역을 절삭 가공 중 상기 공작물에서 발생하는 진동 크기 및 진동 주파수에 관한 정보로서 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제17항에 있어서, 상기 전력 피크는 상기 전력 스펙트럼의 100 Hz - 2 KHz 주파수 범위 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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제17항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 게이지 팩터가 10 이상인 민감도와 100Hz 이상의 진동 측정 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서 기반 공작물 가공 모니터링 방법
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게이지 팩터가 10 이상인 민감도와 100Hz 이상의 진동 측정 속도를 갖는 스트레인 센서를 공작물 및/또는 가공기에 부착하여 상기 가공기로 상기 공작물을 가공할 때 발생하는 진동의 크기를 측정하는 용도로 사용하는 방법
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제20항에 있어서, 상기 스트레인 센서는 100 Hz - 2 KHz의 주파수를 갖는 진동을 측정할 수 있는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법
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