KR101297943B1

KR101297943B1 - 진동시험용 바디정렬장치

Info

Publication number: KR101297943B1
Application number: KR1020110142347A
Authority: KR
Inventors: 김정태; 임종민; 은희광; 문남진; 문귀원
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-08-19
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: KR20130074329A

Abstract

본 발명은 인공위성 진동시험용 바디정렬장치에 관한 것으로, 인공위성 진동시험용 바디정렬장치는 인공위성을 지지할 수 있는 바디부, 상기 바디부가 회동 가능하게 설치되는 프레임, 상기 프레임에 구비되고 상기 바디부를 회전시키는 구동부, 상기 바디부에 구비되며 수평, 수직 값을 계측하는 계측부, 상기 구동부에 전원을 선택적으로 인가시키는 스위치부 및 상기 계측부의 계측값을 가지고 상기 스위치부를 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하여 구성된다.

Description

진동시험용 바디정렬장치{Body alignment device for vibration test}

본 발명은 인공위성의 진동시험용 바디정렬장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인공위성 진동 실험에 있어서 진동시험용 바디정렬장치에 관한 것이다.

인공위성은 그 용도에 따라 통신위성, 우주관측위성, 과학연구위성, 해사위성 및 군사위성 등으로 분류할 수 있으며, 지상관제소와 각종 정보 및 제어신호를 통신에 의해 주고받음으로써 그 목적달성을 꾀한다. 이러한 인공위성에 있어서, 바디정렬장치는 진동실험을 진행하는데 사용되는 장비이다. 보다 상세한 설명은 도1을 통해 하고자 한다.

도1은 종래 기술에 의한 인공위성이 진동시험을 할 경우 측정장비의 바디정렬의 모습을 나타낸 사시도이다.

도1을 참고하면, 종래의 인공위성 바디정렬장치(1)는 바디부(10), 프레임(20), 핸들부(30)로 구성된다. 상기 바디정렬장치(1)는 인력으로 핸들부(30)을 회전시켜 바디부(10)를 정렬하는 장치이다.

여기서, 상기 바디부(10)는 원통형이며, 상기 프레임(20)에 양측면이 지지된다. 또한, 상기 핸들부(30)에 의해 360°회전이 가능하다.

상기 프레임(20)은 상기 바디부(10)와 상기 핸들부(30)가 안착되며, 바닥에 고정되어 상기 바디부(10)가 안정적으로 회전할 수 있다.

상기 핸들부(30)는 상기 프레임(20)의 일측에 구비되며 인력에 의해 발생하는 회전력을 상기 바디부(10)에 전달하여 상기 바디부(10)를 회전시켜 수직 또는 수평한 위치로 정렬한다.

그런데, 상기 핸들부(30)는 인력에 의해 작동하기 때문에 상기 바디부(10)가 수직 또는 수평한 위치에 정확하게 정렬되지 못하며, 정렬되는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 실험시간이 오래 걸리고 정밀한 위치에 정렬되지 못함으로써 실험 결과에 오차가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 고안된 것으로서, 인공위성 진동 실험에 있어서 구동장치 및 제어장치를 구비하여 실험시간을 단축하고 정밀한 제어가 가능한 인공위성 진동시험용 바디정렬장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치는 인공위성을 지지할 수 있는 바디부, 상기 바디부가 회동 가능하게 설치되는 프레임, 상기 프레임에 구비되고 상기 바디부를 회전시키는 구동부, 상기 바디부에 구비되며 수평, 수직 값을 계측하는 계측부, 상기 구동부에 전원을 선택적으로 인가시키는 스위치부 및 상기 계측부의 계측값을 가지고 상기 스위치부를 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 바디부는 상기 구동부에 의해 회전되는 것을 특징으로 하고 상기 프레임은 일측에 상기 구동부 및 상기 스위치부를 구비하는 것을 특징으로 하고상기 구동부는 유압, 공압 및 전동기 중 어느 하나의 구동장치로 이루어져 있는 것을 특징으로 하고 상기 계측부는 계측값을 발신하는 발신회로를 구비하며, 일면에 자석이 구비된 것을 특징으로 하고 상기 스위치부는 상기 프레임 외곽에 구비되며, 다수의 LED를 구비하는 것을 특징으로 하고 상기 컨트롤 유닛은 상기 바디부의 상태를 디스플레이 하며, 상기 계측부에서 발신한 계측값으로 자동정지제어를 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성으로, 인공위성 진동 실험에 있어서 진동시험용 바디정렬장치의 구동장치 및 제어장치를 통해 수직 및 수평정렬 방식을 채택하여 실험시간을 단축하고 정밀한 제어가 가능하게 할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 인공위성 진동 실험에 있어서 진동시험용 바디정렬장치에 구동장치 및 제어장치를 구비하여 실험시간을 단축하고 정밀한 제어가 가능하게 할 수 있다.

도1은 종래 기술에 의한 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 모습을 나타낸 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 모습을 나타낸 사시도이다.
도3은 도2의 A부분을 확대한 확대도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 구동부를 나타낸 개략도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 수직 및 수평 정렬시스템의 개략도이다.

이하, 도 2내지 도4을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 모습을 나타낸 사시도이고, 도3은 도2의 A부분을 확대한 확대도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 구동부를 나타낸 개략도이다.

도2, 도3 및 도4을 참고하면, 인공위성의 진동 실험을 위한 인공위성 진동시험용 바디정렬장치는 인공위성을 지지할 수 있는 바디부(100), 상기 바디부(100)가 회동 가능하게 설치되는 프레임(200), 상기 프레임(200)에 구비되고 상기 바디부(100)를 회전시키는 구동부(300), 상기 바디부(100)에 구비되며 수평, 수직 값을 계측하는 계측부(400), 상기 구동부(300)에 전원을 선택적으로 인가시키는 스위치부(500) 및 상기 계측부(400)의 계측값을 가지고 상기 스위치부(500)를 제어하는 컨트롤 유닛(600)을 포함하여 구성한다.

상기 바디부(100)는 원통형 형상으로 이루어져 있으며, 상기 프레임(200) 중심 내부에 위치하여 양측면이 상기 프레임(200)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 바디부(100)는 상기 구동부(300)에 의해 회전하며 수직 및 수평한 위치에 정렬될 수 있다. 상기 구동부에 의해 상기 바디부가 정렬되는 방법은 상기 구동부의 구동장치와 함께 보다 자세히 후술토록 한다.

상기 프레임(200)은 "ㄷ"형태로 이루어져 있으며 양측면 프레임에 상기 바디부(100)가 안착되어 있다. 또한, 상기 프레임(200) 일측에는 상기 구동부(300)와 상기 스위치부(500)가 구비되어 있으며 상기 프레임(200) 내부에서 상기 바디부(100)와 상기 구동부(300)가 연결될 수 있다.

상기 구동부(300)는 상기 프레임(200) 일측면에 구비되어 위치하며 유압, 공압 및 전동기 중 어느 하나의 구동장치로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 구동부(300)는 전동기(310), 기어(320), 체인(밸트)(330)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 전동기(310)는 상기 구동부(300)를 작동시키기 위해 충분한 마력을 가진 것을 선정할 수 있다.

상기 기어(320)는 상기 전동기(310)의 마력에 의해 파단되지 않은 재질로 제작할 수 있으며, 상기 기어(320)의 기어비는 실험에 요구되는 회전수에 의해 변동이 가능하다.

상기 체인(330)은 상기 전동기(310)의 구동에 의해 파단되지 않은 재질로 제작할 수 있으며, 상기 기어(320)의 회전력을 상기 바디부(100)에 전달할 수 있는 충분한 장력을 가진 것을 선정할 수 있다.

한편, 상기 구동부 구성된 구동장치에 의해 상기 바디부가 정렬되는 방법을 설명하고자 한다.

상기 스위치부(500)에서 상기 전동기(310)로 업 또는 다운 명령을 지시하면 상기 전동기(310)가 한쪽 방향으로 회전하며 구동한다. 여기서 상기 전동기(310)에서 발생하는 회전력을 상기 기어(320)에 전달되고 상기 기어(320)의 기어비에 의해 회전력 및 회전 속도를 조절할 수 있다. 상기 기어(320)에 전달된 회전력은 상기 체인(330)에 전달되며 상기 체인(330)에 전달된 회전력은 상기 바디부(100)로 전달되어 상기 바디부(100)가 회전하면서 수직 및 수평한 위치에 정렬될 수 있다.

상기 계측부(400)는 상기 바디부(100) 상부에 구비되며 하부에 자석이 구비되어 자력으로 상기 바디부(100)에 고정 지지된다. 상기 계측부(400)는 상기 바디부(100)가 수직 또는 수평 상태인지를 계측값을 통해 측정하여 정확한 위치에 위치할 수 있다. 또한 상기 컨트롤 유닛(600)과 유선으로 연결되어 있어 수시로 계측값을 상기 컨트롤 유닛(600)으로 전송할 수 있다.

상기 스위치부(500)는 상기 프레임(200)에 구비되며 상기 컨트롤 유닛(600)과 상기 구동부(300) 사이에 유선으로 연결된다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 스위치부(500)는 UP(510)/DOWN(520)/STOP(530) 세가지 버튼 및 LED 로 구성되어 있으며, 상기 LED를 통해 상기 바디부(100)의 동작 상태를 알 수 있다. 또한 상기 STOP 버튼(530)은 비상 상황에 대응할 수 있도록 상기 UP 버튼(510) 및 상기 DOWN 버튼(520)에 비하여 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 스위치부(500)는 상기 전동기(310)와 연결되어 있어 상기 스위치부(500)에 의해 상기 전동기(310)를 작동시킬 수 있다.

상기 컨트롤 유닛(600)은 상기 프레임(200) 외부에 구비되며 상기 계측부(400)에서 나온 계측값을 가지고 상기 바디부(100)의 수직 또는 수평위치에 정렬하는 것을 조절할 수 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 방법에 대하여 도5 참고하여 설명하고자 한다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 진동시험용 바디정렬장치의 수직 및 수평 정렬시스템의 개략도이다.

도5를 참고하면, 상기 구동부(300)에 의해 상기 바디부(100)가 회전을 하면 상기 바디부(100)에 부착된 상기 계측부(400)가 계측값을 상기 컨트롤 유닛(600)으로 발신하면 상기 컨트롤 유닛(600)은 계측값을 디스플레이하고 발신된 계측값을 통해 현재 상기 구동부(300)가 수직 또는 수평 상태인지를 판단하여 상기 바디부(100)가 수직 또는 수평위치에 도달하면 자동으로 STOP 명령을 상기 스위치부(500)에 전달하여 상기 바디부(100)를 정렬할 수 있다. 따라서, 상기 계측부(400)의 계측값을 바탕으로 상기 바디부(100)의 수직 또는 수평위치에 정렬할 수 있기 때문에 종래의 기술보다 정확하게 원하는 위치에 정렬시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 바디부
20 : 프레임
30 : 핸들부
100 : 바디부
200 : 프레임
300 : 구동부
310 : 전동기
320 : 기어
330 : 체인
400 : 계측부
500 : 스위치부
510 : 업 버튼
520 : 다운 버튼
530 : 스톱 버튼
600 : 컨트롤 유닛

Claims

인공위성의 진동 실험을 위한 바디정렬장치에 있어서,
인공위성을 지지할 수 있는 바디부;
상기 바디부가 회동 가능하게 설치되며, "ㄷ"형태로 이루어져 중앙에 상기 바디부가 안착되는 프레임;
상기 프레임에 구비되고 상기 바디부를 회전시키는 구동부;
상기 바디부에 구비되며 수평, 수직 값을 계측하는 계측부;
상기 구동부에 전원을 선택적으로 인가시키는 스위치부; 및
상기 계측부의 계측값을 가지고 상기 스위치부를 제어하는 컨트롤 유닛;
을 포함하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 구동력을 발생하는 전동기(또는 모터);
상기 모터의 구동력을 상기 바디부로 전달하는 기어를 포함하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제2항에 있어서,
상기 바디부와 상기 기어는 체인에 의하여 연결되는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 유압, 공압 및 전동기 중 어느 하나의 구동장치로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 계측부는 계측값을 발신하는 발신회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 계측부 일면에 자석이 구비된 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 스위치부는 상기 프레임 외곽에 구비되며, 다수의 LED를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 스위치부는
상기 바디부를 일 방향으로 회전시키는 업 버튼와,
상기 바디부를 타 방향으로 회전시키는 다운 버튼과,
상기 바디부의 회전을 정지시키는 스톱 버튼으로 구성되는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제8항에 있어서,
상기 스톱 버튼은 비상 상황에 대응할 수 있도록 상기 업 버튼 및 상기 다운 버튼에 비하여 크게 형성되는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 유닛은 상기 바디부의 상태를 디스플레이 하는 디스플레이부를 구비하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 유닛은 상기 계측부에서 발신한 계측값으로 자동정지제어를 하는 것을 특징으로 하는 인공위성 진동시험용 바디정렬장치.