KR101246381B1 - 드럼세탁기 진동감쇄장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터브의 상면에 형성된 타겟을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 통해 터브의 진동을 감지하여 감쇄시키는 드럼세탁기 진동감쇄장치에 관한 것으로서, 터브의 상면에 형성된 타겟을 촬영하고, 그 영상데이터를 통해 타겟의 이동방향 및 크기 변화에 따른 터브의 진동방향 및 진동크기를 계산하는 진동감지부, 터브에 설치되어 터브의 진동을 감쇄시키는 진동감쇄부, 및 진동감지부로부터 터브의 진동방향 및 진동크기가 입력되면, 진동방향 및 진동크기에 따라 진동감쇄부를 제어하여 터브의 진동을 감쇄시키도록 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 터브에 형성된 타겟을 촬영하는 CCD 카메라를 이용하여 타겟의 위치 및 크기 변화에 따른 터브의 진동 방향 및 진동 크기를 산출하고, 이 진동 방향 및 진동 크기에 따라 터브의 진동을 감쇄시킬 수 있다.
드럼세탁기, 유압제어용 댐퍼, 진동, CCD 카메라, 진동 감쇄

Description

드럼세탁기 진동감쇄장치{Apparatus for diminishing vibration of drum type washing machine}
본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터브의 상면에 형성된 타겟을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 통해 터브의 진동을 감지하여 감쇄시키는 드럼세탁기 진동감쇄장치에 관한 것이다.
일반적으로 드럼세탁기는 수평 또는 하향 경사지게 설치되는 드럼 내에 세제와 세탁수 및 세탁물이 투입된 상태에서 모터의 구동력에 의해 회전되는 드럼과 세탁물간의 마찰을 이용하여 세탁하는 것으로 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼 빠는 세탁효과가 있다.
이러한 드럼세탁기는 세탁행정에서 드럼의 회전에 의해 진동하게 되는 바, 이러한 진동을 감쇄하고자 진동감쇄부재를 구비하고 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 드럼세탁기의 진동감쇄부재를 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 드럼 세탁기의 본체(20) 내부에는 저수조(21)가 장착되 고, 저수조(21) 내부에는 드럼(22)이 작동모터(23)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 저수조(21)의 상측면과 본체(20) 사이에는 스프링(24)이 장착되고, 저수조(21)의 하측면과 본체(20) 사이에는 댐퍼(25)가 장착되어 진동으로 인한 충격을 흡수한다.
이때, 저수조(21)의 저면에는 진동감쇄부재(30)가 설치된다. 진동감쇄부재(30)는 저수조(21)의 진동으로 인한 운동방향과 반대방향으로 운동하면서 저수조(21)의 진동 주파수와 동일한 진동주파수를 갖도록 한다. 이러한 진동감쇄부재(30)의 일례로, 저수조(21)의 저면에서 아래로 연장 형성되는 원통 형상의 진동보(31) 및 진동보(31)의 하단에 형성되는 구 형상의 진동구(32)로 이루어진다.
이때, 진동감쇄부재(30)는 저수조(21)의 진동방향에 대응하여 진자 운동을 하도록 설계한다. 그리고, 저수조(21)가 후방 아랫방향으로 경사진 경우, 상기 진동감쇄부재(30)는 공간 확보가 용이한 저수조(21) 전방 저면에 형성되는 것이 바람직하다. 진동감쇄부재(30)는 저수조(21)의 저면에 일체로 성형되거나 별도의 부품으로 진동보(31)의 상단에 나사홀이 형성되어 나사 체결될 수 있다.
상기와 같은 구조로 이루어진 드럼세탁기는 저수조(21) 내부 드럼(22)이 구동모터(23)에 의해 회전을 하면, 저수조(21)로 진동이 전달되는데, 진동감쇄부재(30)는 일정 길이를 갖는 진동보(31) 하단에 진동구(32)가 형성되어 관성에 의해, 저수조(21)의 진동방향에 대해 반대 방향으로 자유진자운동을 한다. 이때, 상기 진동감쇄부재(30)의 고유진동수를 저수조(21)의 가진진동수와 일치시키면, 저수조(21)의 진동이 상쇄하게 된다.
하지만, 종래의 진동감쇄장치는 진동크기는 확인할 수 있으나, 진동방향 등은 감지가 어려워 정확한 제어가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 것으로서, 터브에 형성된 타겟을 촬영하는 CCD 카메라를 이용하여 타겟의 위치 및 크기 변화에 따른 터브의 진동 방향 및 진동 크기를 산출하고, 이 진동 방향 및 진동 크기에 따라 터브의 진동을 감쇄시키는 드럼세탁기 진동감쇄장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.
본 발명의 드럼세탁기 진동감쇄장치는 터브의 상면에 형성된 타겟을 촬영하고, 그 영상데이터를 통해 상기 타겟의 이동방향 및 크기 변화에 따른 상기 터브의 진동방향 및 진동크기를 계산하는 진동감지부, 상기 터브에 설치되어 상기 터브의 진동을 감쇄시키는 진동감쇄부, 및 상기 진동감지부로부터 상기 터브의 진동방향 및 진동크기가 입력되면, 상기 진동방향 및 진동크기에 따라 상기 진동감쇄부를 제어하여 상기 터브의 진동을 감쇄시키도록 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동감지부는 상기 터브의 상부와 캐비닛 상부 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 진동감지부는 상기 타겟을 촬영하여 영상데이터를 수집하는 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터의 노이즈를 제거하는 영상보정부 및 상기 영상보정부에 의해 노이즈가 제거된 영상데이터에서 상기 타겟을 움직임 영역에서 분리하고 최초 영역에서 이동한 위치와 그 크기 변화를 계산하여 상기 타겟의 진동 방향 및 진동 크기를 계산하는 움직임 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동감쇄부는 캐비닛에 지지되어 상기 터브를 완충시키는 실린더와 상기 마이컴의 제어신호에 따라 상기 실린더 내부에 작동 유체를 공급 및 흡입하는 유압펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동감쇄부는 최소 1 개 이상인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 터브에 형성된 타겟을 촬영하는 CCD 카메라를 이용하여 타겟의 위치 및 크기 변화에 따른 터브의 진동 방향 및 진동 크기를 산출하고, 이 진동 방향 및 진동 크기에 따라 터브의 진동을 감쇄시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치를 도시한 도면이고, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치의 블럭 구성도이며, 도 4 는 타겟의 이동 및 크기 변화에 따른 드럼세탁기 진동방향을 도시한 도면이다.
참고로, 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 종래 기술과 동일한 도면 부호를 부여하고 동일한 명칭을 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기는 도 2 에 도시된 바와 같이, 캐비닛(20) 내부에는 터브(21)가 장착되고, 터브(21) 내부에는 드럼(22)이 작동모터(23)에 의해 회전 가능하게 설치된다.
터브(21)의 상측면과 캐비닛(20) 사이에는 스프링(24)이 장착되고, 터브(21)의 하측면과 캐비닛(20) 사이에는 제1,제2실린더(52a, 52b)가 장착되어 터브(52a,52b)의 x,y,z축으로의 진동을 감쇄시킨다.
본 실시예에서는 두 개의 제1,2실린더(52a,52b)를 이용하여 터브(21)의 진동을 감쇄시키는 것을 예시로 하여 설명하였으나, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 드럼 세탁기의 용량이나 진동 방향, 진동 크기 등에 따라 다양한 위치와 개수로 설치될 수 있다.
터브(21) 상부와 캐비닛(20) 상부의 사이에는 진동감지부(40)가 설치된다.
진동감지부(40)는 터브(21)의 진동을 감지하는 것으로서, CCD 카메라(41)와 영상보정부(43) 및 움직임 검출부(45)를 구비한 영상촬영부(49) 및 타겟(49)을 구비한다.
타겟(49)은 터브(21) 상부의 상면에 형성되며, CCD 카메라(41)는 캐비닛(20) 상부의 하면에 설치되고 상기한 타겟(49)을 촬영하여 영상데이터를 수집한다.
영상보정부(43)는 CCD 카메라(41)에 의해 촬영된 영상 데이터를 영상 데이터의 노이즈를 제거하고, 움직임 검출부(45)는 영상보정부(43)에 의해 노이즈가 제거된 영상데이터에서 타겟(49)의 움직임을 검출하는 것으로서, 타겟(49)을 움직임 영역에서 분리하고 최초 영역에서 이동한 위치와 그 크기 변화를 계산하여 타겟(49)의 진동 방향 및 진동 크기를 계산한다.
여기서, 촬영된 영상데이터를 통해 물체의 움직임을 추적하고 그 위치 및 크기 변화를 계산하는 과정은 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
이와 같이, 타겟(49)의 움직임에 의한 타겟(49)의 위치 및 크기 변화가 발생하면, 마이컴(60)은 터브(21)의 진동 방향 및 진동 크기에 따라 제1유압펌프(54a)와 제2유압펌프(54b)를 제어하여 상기한 제1,2실린더(52a,52b) 내부에 작동유체를 공급 및 흡입함으로써 터브(21)의 진동을 감쇄시킨다.
도 4 를 참조하면, 진동 방향에 따른 타겟(49)의 위치 및 크기 변화를 도시하였는 바, 도 4 를 참조하면, 도 4 의 (a)는 터브(21)가 x,y축으로 진동하는 경우를 도시한 것으로서, 이 경우 타겟(49)의 크기 변화는 발생하지 않으나, x,y축으로 이동하여 위치가 변화하게 됨을 알 수 있다.
도 4 의 (b)는 터브(21)의 z축으로의 진동에 의한 타겟(49)의 크기 변화를 나타낸 것으로서, 타겟(49)이 위치는 이동하지 않았으나, 그 CCD 카메라(41)와의 거리 변화에 따른 그 크기가 변화하게 되어 z축으로 진동함을 알 수 있다. 즉, 타겟(49)의 크기가 커지게 되면, CCD 카메라(41)와의 거리가 가까워짐을 알 수 있고, 타겟(49)의 크기가 작아지게 되면, CCD 카메라(41)와의 거리가 멀어짐을 알 수 있다.
이와 같이, 영상 촬영부(49)가 터브(21)의 진동시 타겟(49)을 촬영하고 그 영상데이터의 노이즈를 제거한 후 타겟(49)의 위치 변화 및 크기 변화를 검출하여 이 위치 변화 및 크기 변화에 따른 진동 방향 및 진동 크기를 계산하여 마이컴(60)으로 입력하면, 마이컴(60)은 진동감쇄부(50)를 제어하여 터브(21)의 진동을 감쇄시킨다.
진동감쇄부(50)는 유압제어용 댐퍼로써, 캐비닛(20)의 하부에 지지되어 작동유체의 공급 및 흡입에 의해 터브(21)의 진동을 감쇄시키는 제1,2실린더(52a,52b)와 마이컴(60)의 제어신호에 따라 제1,2실린더(52a,52b) 내부에 작동유체를 공급 및 흡입하도록 하는 유압펌프들(54a,54b)을 구비한다.
마이컴(60)은 상기한 영상 촬영부(49)로부터 진동 방향 및 진동 크기가 입력되면, 이 진동 방향 및 진동 크기에 따라 제1유압펌프(54a)와 제2유압펌프(54b)를 제어하여 제1실린더(52a)와 제2실린더(52b) 각각에 작동유체를 개별적으로 공급 및 흡입하도록 함으로써 터브(21)의 진동을 감쇄시킨다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치는 터브(21)가 진동하는 경우, 진동감지부(40)가 터브(21)의 진동 방향 및 진동 크기를 계산하여 이를 마이컴(60)으로 출력하고, 마이컴(60)이 입력된 진동 방향 및 진동 크기에 따라 상 기한 진동감쇄부(50)를 제어하여 터브(21)의 진동을 감쇄시키게 된다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1 은 종래의 드럼세탁기 진동감쇄장치를 도시한 도면.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기 진동감쇄장치의 블럭 구성도.
도 4 는 타겟의 이동 및 크기 변화에 따른 드럼세탁기 진동방향을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40: 진동감지부 41: CCD 카메라
43: 영상보정부 45: 움직임 검출부
49: 타겟 50: 진동감쇄부
52a: 제1실린더 52b: 제2실린더
54a: 제1유압펌프 54b: 제2유압펌프
60: 마이컴

Claims (5)

  1. 터브의 상면에 형성된 타겟을 촬영하고, 그 영상데이터를 통해 상기 타겟의 이동방향 및 크기 변화에 따른 상기 터브의 진동방향 및 진동크기를 계산하는 진동감지부;
    상기 터브에 설치되어 상기 터브의 진동을 감쇄시키는 진동감쇄부;
    상기 진동감지부로부터 상기 터브의 진동방향 및 진동크기가 입력되면, 상기 진동방향 및 진동크기에 따라 상기 진동감쇄부를 제어하여 상기 터브의 진동을 감쇄시키도록 제어하는 마이컴을 포함하는 드럼세탁기 진동감쇄장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동감지부는 상기 터브의 상부와 캐비닛 상부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기 진동감쇄장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 진동감지부는 상기 타겟을 촬영하여 영상데이터를 수집하는 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터의 노이즈를 제거하는 영상보정부 및 상기 영상보정부에 의해 노이즈가 제거된 영상데이터에서 상기 타겟을 움직임 영역에서 분리하고 최초 영역에서 이동한 위치와 그 크기 변화를 계산하여 상기 타겟의 진동 방향 및 진동 크기를 계산하는 움직임 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기 진동감쇄장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 진동감쇄부는 캐비닛에 지지되어 상기 터브를 완충시키는 실린더와 상기 마이컴의 제어신호에 따라 상기 실린더 내부에 작동 유체를 공급 및 흡입하는 유압펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기 진동감쇄장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 진동감쇄부는 최소 1 개 이상인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기 진동감쇄장치.
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