KR101802486B1 - 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치 - Google Patents
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Abstract
연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치에 있어서, 하우징 바디, 연삭 장치, 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈을 포함하고, 상기 연삭 장치는 상기 하우징 바디의 전단에 설치되고, 상기 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈은 상기 하우징 바디 내부에 설치되고, 상기 연삭 장치는 상기 전동 장치에 의하여 상기 동력 장치와 연결되고, 상기 온도 측정 모듈은 각각 상기 연삭 장치, 제어 모듈과 연결되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈은 상기 전동 장치의 일측에 설치되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈과 동력 장치는 모두 상기 제어 모듈과 연결된다. 연삭 헤드는 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드를 사용하고, 나노유체의 끊임없는 증발, 응결, 환류를 통해 연삭 구간에 발생하는 열량을 배출해 온도를 강하시킴으로써 환자에 대한 2차 상해를 감소시킨다.
Description
본 발명은 의료기기 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치에 관한 것이다.
골(뼈) 연삭은 신경 및 정형외과 수술에서 없어서는 안 될 절차이며, 임상에서는 통상적으로 고속 소형 연삭휠로 병리적 골을 제거한다. 그러나 고속 연삭휠은 대량의 열을 발생시키기 때문에 뼈와 주변 조직에 열손상을 입힐 수 있으며, 조직의 응혈 기능에도 일정한 영향을 준다. 따라서 임상에서는 통상적으로 생리식염수를 이용해 열에너지 발생을 감소시킨다. 연삭 열손상은 이미 임상에서 공인된 관심사인데, 연삭 과정에서 발생하는 온도를 확정할 수 없어 열손상 정도를 제어할 수가 없다. 콘도(Kondo) 등은 주입식 식염수 냉각 방식을 이용하더라도 연삭 열로 인한 최고 온도는 여전히 43℃에 달한다. 온도가 43℃ 이상이 되면 시신경이 손상되며 심각할 경우 실명될 수 있다. 인체부위마다, 조직마다 견딜 수 있는 최고 온도는 각기 다르다. 예를 들어 온도가 임계치 50℃를 넘어갈 경우 뼈에 각기 다른 정도의 열손상이 발생할 수 있고, 43℃에서부터는 신경에 열손상이 일어날 수 있다. 골 연삭의 경우 안면 마비와 대퇴골부 괴사도 정형외과 수술에서 보편적으로 존재하는 문제 중 하나이다. 따라서 골 연삭 수술에서 온도 통제는 수술의 성패와 직접 연결된다.
종양 치료에서 열 치료는 수술, 방사선 치료, 화학 치료에 이은 종양 치료의 새로운 “녹색 치료법”으로 주목받고 있다. 현재 열 치료 중 가장 시급히 해결해야 할 것은 열 선량(thermal dose) 문제이다. 즉, 어떻게 종양 조직에 정확한 열을 가해 임계 온도에 도달시키고 동시에 정상 조직이 손상되지 않도록 보장하느냐이다. 따라서 종양 부위의 온도를 정확하게 측정하는 것은 열 치료 장치의 관건이자 연구의 핵심이다. 현재 산업용, 실험실 또는 특수 의료용 온도 측정계의 종류는 다양하다. 그 중 형광 기술과 센서 기술을 결합한 형광식 광섬유 온도 센서는 가장 활발하게 연구 및 개발되고 있는 분야 중 하나이다. 형광 온도 센서는 민감도가 높고 동적 범위가 크며 가요성이 좋고 구성형태가 유연해 적외선 온도계가 배경 조명 간섭을 쉽게 받는 단점을 극복해 각종 특수한 상황에 응용하기에 적합하다. 형광 물질은 외부의의 광자극을 받으면 형광을 방출하고, 형광 잔광의 붕괴 시간 상수는 온도의 일가함수이다. 따라서 온도에 대한 형광의 의존성을 이용해 측정하려는 온도를 얻을 수 있다. 류란수(LIU LANSHU) 등은 고정밀도 형광 광섬유 온도 센서에 대한 체계적이고 심도 있는 연구를 진행해 형광 광섬유 온도 센서를 공정에 응용할 경우 비교적 우수한 온도 센싱 특성을 나타낸다는 것을 검증했다. 이를 기반으로 무독무해하며 기타 유해금속원소나 화학물질을 함유하지 않은 형광분말을 의료용 연삭헤드에 도포하면, 형광 수명 측정 시스템을 통해 연삭 부위 온도를 측정할 수 있다.
골 연삭 과정 중 연삭휠의 고속 회전으로 인해 기류 장벽이 발생하고 이는 연삭액을 효과적으로 연삭 구역에 진입시키는 것을 방해한다. 현재 임상 골 연삭 수술에서는 통상적으로 생리식염수 점적 냉각을 채택하는데, 연삭 구역으로 효과적으로 진입할 수 있는 냉각액은 상당히 적다. 상변화 열전달 기술의 출현은 소형 저온 의료기기의 발전에 희망을 가져다주었다. 상변화 열전달식 연삭 헤드는 하나의 중공축으로 구성되며, 증발 구간, 단열 구간 및 응결 구간으로 나눌 수 있다. 그 중공 내부는 초기 진공도를 가지고 있고 적정량의 작업액이 채워져 있다. 회전속도가 충분히 높아지면 작업액이 연삭 헤드를 따라 회전하면서 연삭 헤드 내부 중공의 내벽면 상을 덮으면서 하나의 고리형 액막을 형성한다. 연삭 헤드가 작업할 때 연삭 구역이 열을 받게 되면서 해당 지점의 작업액이 증발하고 액막은 얇아지며, 발생한 증기는 연삭 헤드의 타단으로 유동한다. 증기는 응결단에서 열량을 방출해 액체로 응결되면서 액막을 두껍게 만든다. 응결액은 원심력 분력 작용 하에서 내벽면을 따라 가열단으로 돌아간다. 이렇게 연속적으로 증발, 증기 유동, 응결과 액체의 환류를 진행하면서 열량을 가열단에서 응결단으로 이송한다. 천쉬(CHEN XU) 등은 상변화 열전달식 연삭 헤드의 등온 성능, 가동 성능 및 자체적인 열전달 능력에 대한 평가를 통해 상변화 열전달 연삭 헤드 설계의 사용가능성과 열전달 효과를 검증했다.
기계 가공 영역에서는 생태 및 환경 수요를 기반으로 한 연삭 가공 중 최소량 윤활가공기술(MQL, Minimum Quantity Lubrication)이 종래 연구의 핵심으로 주목 받고 있다. 그러나 MQL은 냉각 성능이 부족한 단점을 가지고 있어 그 활용성을 비교적 크게 제한한다. 최소량 윤활기유에 일정 비율의 나노입자를 첨가해 사류 전체의 열변환 능력을 개선하고 동시에 연삭 구간에서 유막의 윤활 효과를 향상시킨 나노입자 사류 최소량 윤활가공기술(Nano-MQL, Nano-particle jet Minimum Quantity Lubrication)이 관심을 받았다. 소위 나노입자라는 것은 삼차원 중 적어도 한 차원의 크기가 100nm 이하인 초미세 고체 입자를 말한다. Nano-MQL는 MQL을 기반으로 연삭액에 나노급 고체 입자를 첨가해 나노입자, 윤활액 및 압축공기를 혼합해 무화(atomization)시킨 후 사류 형식으로 연삭 구간에 분무함으로써 냉각 윤활을 진행한다. 고체의 향상된 열전달 원리를 기반으로 고체 입자 열전도율이 액체와 기체보다 큰 장점을 이용하는데, 동일한 입체 체적 함량 하에서 나노입자의 표면적과 열용량이 밀리미터 또는 마이크로미터급의 고체 입자보다 크고, 나노미터 입자와 연삭액 혼합 후 형성되는 나노유체의 열전도 능력을 크게 증가시킨다. 나노유체 질량분율은 일반적으로 2 내지 8%이고, 일정 비율의 나노입자를 표준 유체에 첨가해 나노입자 현탁액을 형성한 후, 표준 유체의 종류와 물리화학적 속성을 기반으로 상응하는 표면 분산제를 첨가하고 초음파 진동으로 보조해 현탁이 안정된 나노유체를 얻을 수 있다. 배치 완료한 나노유체를 상변화 열전달식 연삭 헤드의 중공 내에 넣으면 수술과정에서 연삭 온도를 낮춰 환자에 대한 2차 상해를 감소시키는 효과를 구현할 수 있다.
연삭 헤드 마모 입자의 성능도 연삭 온도에 큰 영향을 미친다. 연삭 구간에 열이 발생하는 것을 억제하기 위해 토시유키(Toshiyuki)는 일반 금강석 연삭 헤드, SiO2가 부착된 금강석 연삭 헤드와 TiO2가 부착된 금강석 연삭 헤드를 이용해 소 대퇴골 연삭 실험을 진행했다. 그 결과에 따르면, 일반 금강석 연삭 헤드에 비해 SiO2가 부착된 금강석 연삭 헤드는 연삭 초기에 연삭 온도와 연삭 토크를 미세하게 감소시켰으나, 일정한 시간이 지난 후에는 연삭 온도가 역치를 초과했고 일반 금강석 연삭 헤드를 이용한 연삭 시와 동일한 표면 부하가 나타났다. 그러나 마이크로미터급 TiO2 입자의 친수성으로 인해 TiO2가 부착된 금강석 연삭 헤드는 연삭 온도를 현저하게 떨어뜨렸다.
골 연삭 과정에서 속도와 토크도 실시간 모니터링이 필요한 변수이다. 저속 연삭에 비해 고속 연삭은 연삭 저항을 낮추어 연삭휠 수명과 연삭 효율을 향상시킴으로써 수술시간을 절감시켜 줄 수 있는데, 토크는 연삭휠이 수용할 수 있는 하중의 크기를 반영한다. 위이다오(YU YIDAO) 등은 고속 토크 회전속도 센서에 대한 심도 있는 연구를 진행했다. 상비교 측정 원리를 기반으로 레이저 헤드와 반사 줄무늬를 신호 발생기로 사용해 상기 센서의 구조가 간단하고 성능이 안정적이며 측정오차가 작은 특성을 검증했다.
검색한 바에 따르면, 특허번호 ZL201310277636.6은 의료용 외과수술 6-자유도 자동 조절 기계 암 연삭 클램핑 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 제어 정밀도가 높고, 뇌 조직에 대한 기계적 손상을 효과적으로 피할 수 있는 기술을 공개했다. 상기 기계 암 연삭 클램핑 장치는 3개의 회전, 3개의 이동하는 총 6개 자유도를 가지고 있어 어떠한 위치에서의 두개골 외과수술 조작도 모두 가능하며, 종래의 수동식 수술 장치가 작업공간이 크고 수술 조작 난이도가 높으며 수술효율이 낮고 환자에게 불필요한 추가 손상을 입혔던 문제를 해결했다. 상기 장치는 주로 선진 수술 기계를 이용해 조작하며 6-자유도 자동 조절 기계 암 및 기계 암 전단에 장착하는 클램핑 장치를 이용하기 때문에, 치료 효과, 통증 경감, 회복주기, 의료비용 등 측면에서 상당한 강점을 가지고 있다. 그러나 상기 장치는 연삭 온도 검출 장치가 없기 때문에 연삭 과정에서 온도 변화를 제어할 수 없다.
특허번호 ZL201310030327.9는 외과수술 두개골 연삭 온도 온라인 검출 및 핸드헬드(handheld) 타입 연삭 장치에 관한 것으로서, 골 연삭의 음향 방출 신호를 모니터링함으로써 연삭휠 회전속도를 조절하고, 이를 기반으로 골 연삭 과정 중의 연삭 온도를 강하시킴으로써 효과적으로 뇌조직의 열손상을 방지하는 기술을 공개했다. 연삭휠과 하우징 바디(shell body) 연결 지점에 음향 방출 센서가 설치되어 있는데, 신호 분석 처리 모듈을 통해 음향 방출 센서가 검출한 골 연삭 시의 음향 방출 신호를 수신해 과열 상황이 나타났는지 판단한 후, 피드백 장치를 통해 직류 모터의 회전속도를 제어한다. 그러나 음파는 골조직을 관통할 수 없기 때문에 공기를 포함하고 있는 조직을 관통할 때 현저한 손실이 발생해 치료효과에 영향을 미칠 수 있다. 그 외, 상기 장치는 연삭휠의 회전속도와 토크를 실시간으로 모니터링하지 않기 때문에 골 제거 상황과 연삭휠에 대한 하중에 대한 피드백을 제어할 수 없다.
특허번호 ZL201420565334.9는 멀티 자유도 두개골 외과수술 연삭 실험 플랫폼에 관한 것으로서, MQL 시스템, 3-자유도 플랫폼, 전동 주축 회전 장치, 전동 주축과 연삭 저항 측정 장치 및 연삭 온도 측정 장치를 포함한다. 3개의 계단 모양으로 분포하는 열전대를 이용해 연삭 온도를 정확하게 측정하며, 연삭 동력계를 이용해 연삭 저항을 측정하고, 분석 실험 데이터를 통해 임상 실천을 위한 가이드를 제공한다. 그러나 임상 골 연삭 수술에 있어서, 수술 부위, 냉각액, 냉각 방식, 의사의 조작 경험에 따라 실제와 이론 간 편차가 나타날 수 있다.
본 발명의 목적은 제어 정밀도가 높고 인체조직에 대한 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치를 제안함으로써 상기 문제를 해결하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 아래 기술방안을 채택했다.
연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치에 있어서, 하우징 바디, 연삭 장치, 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈을 포함하고, 상기 연삭 장치는 상기 하우징 바디의 전단에 설치되고, 상기 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈은 상기 하우징 바디 내부에 설치되고, 상기 연삭 장치는 상기 전동 장치에 의하여 상기 동력 장치와 연결되고, 상기 온도 측정 모듈은 각각 상기 연삭 장치, 제어 모듈과 연결되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈은 상기 전동 장치의 일측에 설치되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈과 동력 장치는 모두 상기 제어 모듈과 연결된다.
바람직하게는, 상기 연삭 장치는 연삭 헤드와 연삭 헤드 핸들을 포함하고, 상기 연삭 헤드의 후단은 상기 연삭 헤드 핸들에 고정되고, 상기 연삭 헤드와 연삭 헤드 핸들 사이는 밀봉 설치되고, 상기 연삭 헤드의 전단에는 다수개의 연삭 입자가 설치되고, 상기 연삭 입자와 연삭 헤드 베이스 바디 사이에 나노미터급의 TiO 2를 전기도금하고, 상기 연삭 헤드의 내부는 상기 연삭 헤드와 동축의 둥근 테이블형 중공이고, 상기 연삭 헤드 전단에서 가까운 둥근 테이블형 중공의 직경은 상기 연삭 헤드 전단에서 먼 둥근 테이블형 중공의 직경보다 크고, 상기 둥근 테이블형 중공 내에는 나노유체가 채워져 있고, 상기 연삭 헤드의 둥근 테이블형 중공은 증발 구간, 단열 구간 및 응결 구간을 포함하고, 상기 증발 구간은 상기 연삭 헤드의 전단에 위치하고, 상기 단열 구간은 상기 연삭 헤드의 중간에 위치하고, 상기 응결 구간은 연삭 헤드의 후단에 위치하고, 상기 응결 구간의 외측에는 다수개의 라디에이터가 설치된다.
바람직하게는 상기 둥근 테이블형 중공 내는 진공으로 만든다.
상기 라디에이터는 열방출 면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시켜 준다. 작업 과정에 있어서, 골 절삭 과정 중 발생하는 열량은 상기 연삭 입자에 의하여 신속하게 상기 연삭 헤드 베이스 바디로 전달되고, 다시 상기 연삭 헤드 베이스 바디에서 상기 연삭 헤드의 내벽인 상기 증발 구간으로 전달되고, 상기 증발 구간의 나노유체 표준 유체가 증발 기화되고, 증기는 미세한 압력차 하에서 상기 응결 구간(라디에이터)으로 흘러가 열량을 방출하면서 액체로 응결되고, 액체는 원심력 작용 하에서 상기 증발 구간으로 돌아가면서 하나의 순환 작업이 완성된다. 상기와 같은 순환은 연삭 구간의 온도를 강하시켜 인체에 2차 상해를 입지 않도록 방지해 준다.
바람직하게는 상기 동력 장치는 상호 연결된 직류 모터와 전원을 포함한다.
바람직하게는 상기 전동 장치는 커플러, 주동 기어축, 피동축 및 연삭 헤드 핸들을 고정하는 클램핑 헤드를 포함하고, 상기 주동 기어축은 커플러를 통해 상기 직류 모터와 연결되고, 상기 피동축의 말단은 상기 주동 기어축과 연결되고, 상기 클램핑 헤드는 상기 피동축의 전단에 설치된다.
바람직하게는, 상기 제어 모듈은 순서대로 연결된 신호 수집기, 신호 처리기 및 마이크로컨트롤러를 포함하고, 상기 신호 수집기는 각각 온도 측정 모듈, 속도 및 토크 측정 모듈과 연결된다. 상기 신호 수집기는 광전 컨버터가 변환한 전기 신호에 대한 수집을 완료하고, 상기 신호 처리기는 A/D 컨버터와 D/A 컨버터를 포함하며 아날로그량과 디지털량 간 변환을 완료하고, 상기 마이크로컨트롤러는 전기 신호의 계산과 제어를 구현하는 것으로서 제어 모듈의 핵심이다.
바람직하게는, 상기 온도 측정 모듈은 형광 분말, 섬유 코어(fiber core), 광섬유 커플러, 레이저 다이오드 및 광전 컨버터를 포함하고, 상기 섬유 코어는 입사 광섬유와 수신 광섬유를 포함하고, 상기 형광분말은 상기 연삭 헤드 전단의 연삭 입자와 연삭 헤드 베이스 바디 사이를 덮고, 상기 섬유 코어의 일단은 상기 형광분말을 향하고, 상기 입사 광섬유의 다른 일단은 상기 광섬유 커플러를 통해 상기 레이저 다이오드와 연결되고, 상기 레이저 다이오드는 상기 마이크로컨트롤러와 연결되고, 상기 수신 광섬유의 다른 일단은 상기 광섬유 커플러를 통해 상기 광전 컨버터와 연결되고, 상기 광전 컨버터는 상기 신호 수집기와 연결된다.
작업 개시 시, 제어 시스템의 상기 마이크로컨트롤러가 제어 지령을 발송해 광원구동 전기회로가 작업하도록 하고, 상기 레이저 다이오드의 발광을 제어하고, 상기 광섬유 커플러를 거쳐 특정 파장의 레이저광을 얻고, 상기 섬유 코어 클래딩 내의 입사 광섬유로 진입해 상기 연삭 입자 주위의 형광분말을 비춘다. 상기 형광분말이 방출하는 형광은 수신 광섬유에서 상기 광섬유 커플러로 전송된 뒤 상기 광전 컨버터에 도달하고, 상기 광전 컨버터, 신호 검출을 거친 후 상기 형광분말 형광 강도 크기를 반영하는 전기 신호를 얻고, 상기 마이크로컨트롤러 계산을 거쳐 형광 수명을 얻고 계속해서 연삭 구역 온도를 얻는다.
바람직하게는, 상기 속도와 토크 측정 모듈은 상기 피동축 외주면에 분포하는 다수 그룹의 반사 줄무늬와 상기 각 그룹 반사 줄무늬에 대응하는 다수개의 레이저 헤드를 포함하고, 상기 각 그룹 중의 반사 줄무늬는 상기 피동축의 외주면을 따라 균일하게 분포하고, 상기 레이저 헤드 내에 반사 줄무늬와 반사광 신호를 수신하는 광전 수신 소자가 설치된다.
바람직하게는, 상기 다수 그룹의 반사 줄무늬는 제1그룹 반사 줄무늬와 제2그룹 반사 줄무늬를 포함하고, 상기 제1그룹 반사 줄무늬는 반사 줄무늬 I과 반사 줄무늬 IV를 포함하고, 상기 제2그룹 반사 줄무늬는 반사 줄무늬 II와 반사 줄무늬 III를 포함하고, 상기 반사 줄무늬 I와 반사 줄무늬 II는 동일 직선에 위치하고, 상기 반사 줄무늬 III와 반사 줄무늬 IV는 동일 직선에 위치하고, 상기 각 그룹 반사 줄무늬는 하나의 레이저 헤드와 서로 대응한다.
작업 개시 시, 상기 반사 줄무늬는 피동축을 따라 동시에 회전하고, 상기 제어 시스템의 마이크로컨트롤러가 제어 지령을 발송해 광원구동 전기회로가 작업하도록 하고, 레이저 헤드 발광을 제어해 상기 반사 줄무늬에 빛을 비추도록 하고, 상기 레이저 헤드 내의 광전 수신 소자는 반사광을 수신하고 전기 펄스 신호를 생성한다. 따라서 축이 매번 한 바퀴 돌면 상기 레이저 헤드가 두 개의 펄스 신호를 출력하고 위상차는 180°이고, 상기 신호 처리기를 거쳐 처리한 후 펄스 방형파 시리즈를 얻고, 상기 마이크로컨트롤러 계산 후 회전축의 회전속도 및 토크를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 상기 클램핑 헤드는 클램핑 헤드 메인 바디, 핸드 로테이팅 슬리브(hand-rotating sleeve), 후방 압력 덮개, 강철구, 클램핑 조 시트(clamping jaw seat), 스크류, 외부 케이스 및 다수개의 클램핑 조를 포함하고, 상기 클램핑 헤드 메인 바디는 상기 클램핑 조 시트 내에 설치되고, 상기 외부 케이스는 상기 클램핑 조 시트의 전단에 설치되고, 상기 후방 압력 덮개는 상기 클램핑 조 시트의 후단에 설치되고, 상기 강철구는 상기 클램핑 헤드 메인 바디와 후방 압력 덮개 사이에 설치되고, 상기 핸드 로테이팅 슬리브는 상기 후방 압력 덮개의 후단에 설치되고 상기 클램핑 헤드 메인 바디와 연결되고; 상기 스크류는 왼쪽 회전 나사산에 의하여 상기 클램핑 헤드 메인 바디의 전단에 설치되고, 상기 클램핑 조 시트 전단의 가이드 홈에 상기 다수개의 클램핑 조가 설치되고, 상기 외부 케이스의 전단은 둥근 테이블형 중공이고, 상기 외부 케이스에서 상기 클램핑 조와 가까운 일단의 내경은 상기 클램핑 조와 먼 일단의 내경보다 크다.
연삭 헤드 핸들을 죌 때, 상기 핸드 로테이팅 슬리브를 수동으로 회전시켜 메인 바디가 상기 클램핑 조 시트에 상대적으로 회전하도록 만들고, 왼쪽 회전 나사산에 의하여 상기 스크류를 앞으로 나아가게 만들고, 상기 스크류는 상기 클램핑 조를 밀어 상기 클램핑 조가 상기 외부 케이스의 내부 원뿔면과 클램핑 조 시트의 가이드 홈을 따라 슬라이딩 되도록 만들어 연삭 헤드 핸들을 죈다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. 즉, 연삭 헤드는 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드를 사용하고, 나노유체의 끊임없는 증발, 응결, 환류를 통해 연삭 구간에 발생하는 열량을 배출해 온도를 강하시킴으로써 환자에 대한 2차 상해를 감소시킨다. 연삭 입자 주위에 인체에 무해한 형광분말을 도포하고, 광섬유 센서를 통해 형광 잔광의 붕괴 시간 상수를 검출하고, 형광의 온도에 대한 의존성을 이용해 측정하려는 온도를 검출함으로써 연삭 과정 중 온도에 대한 폐쇄루프형 제어를 구현한다. 피동축에 반사 줄무늬를 부착하고, 광섬유 센서를 통해 상비교 측정 원리를 이용해 레이저 헤드와 줄무늬를 신호 발생기로 삼아 연삭 헤드의 회전속도와 토크에 대한 온라인 검출을 진행함으로써, 골 병리 제거 상황과 연삭 헤드 수명에 대한 폐쇄루프형 제어를 구현한다.
도 1은 본 발명의 단면 구조도이고;
도 2는 베어링 위치의 확대 구조도이고;
도 3은 엔드 덮개의 단면 구조도이고;
도 4는 클램핑 헤드의 단면 구조도이고;
도 5는 도 4에서 A-A 방향에 따른 우측면도이고;
도 6은 상변화 열전달식 연삭 헤드의 작업원리도이고;
도 7은 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드의 단면도이고;
도 8은 상변화 열전달식 연삭 헤드 밀봉 어셈블리의 확대도이고;
도 9는 형광 광섬유 온도 측정 원리도이고;
도 10은 온도 측정 제어 흐름도이고;
도 11은 광섬유 커플러 원리도이고;
도 12는 섬유 코어 구조도이고;
도 13은 광섬유 구조도이고;
도 14는 경질 보호 커버와 기기 하우징 연결 구조도이고;
도 15는 속도와 토크 측정 모듈 구조도이고;
도 16은 속도와 토크 측정 모듈 제어 흐름도이고;
도 17은 속도와 토크 측정 시스템 작업 원리 흐름도이고; 및
도 18은 속도와 토크 상비교 측정 시스템 원리도이다.
도 2는 베어링 위치의 확대 구조도이고;
도 3은 엔드 덮개의 단면 구조도이고;
도 4는 클램핑 헤드의 단면 구조도이고;
도 5는 도 4에서 A-A 방향에 따른 우측면도이고;
도 6은 상변화 열전달식 연삭 헤드의 작업원리도이고;
도 7은 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드의 단면도이고;
도 8은 상변화 열전달식 연삭 헤드 밀봉 어셈블리의 확대도이고;
도 9는 형광 광섬유 온도 측정 원리도이고;
도 10은 온도 측정 제어 흐름도이고;
도 11은 광섬유 커플러 원리도이고;
도 12는 섬유 코어 구조도이고;
도 13은 광섬유 구조도이고;
도 14는 경질 보호 커버와 기기 하우징 연결 구조도이고;
도 15는 속도와 토크 측정 모듈 구조도이고;
도 16은 속도와 토크 측정 모듈 제어 흐름도이고;
도 17은 속도와 토크 측정 시스템 작업 원리 흐름도이고; 및
도 18은 속도와 토크 상비교 측정 시스템 원리도이다.
이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 단면 구조도이다. 도 1에서 도시하는 바와 같이, 상하 두 개의 하프 하우징 바디(11)는 스크류에서 나사산 홀(10)에 의하여 서로 고정된다. 상기 핸드헬드(handheld) 타입 외과수술 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치는 주로 연삭 장치, 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈로 구성된다. 연삭 장치는 나노유체와 상변화 열전달식 연삭 헤드 및 연삭 헤드 핸들(48)을 포함하고, 외과 골 수술 중 병리학적 골에 대한 연삭 제거를 완료한다. 동력 장치와 전동 장치는 직류 모터(25), 적류 모터 바닥 덮개(29), 직류 전원(30), 모터 바닥 시트(33), 커플러(24), 주동 기어축(18), 딥 그루브 볼 베어링 I(14), 딥 그루브 볼 베어링 II(22), 피동축(4), 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I(8), 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II(19), 평키(16) 및 클램핑 헤드(3)를 포함한다. 상기 장치는 브러실리스 직류 모터(brushless DC motor)를 채택하고, 직류 모터 바닥 덮개(29)를 열고, 충전한 직류 전원(30)을 삽입하고, 수동 스위치(32)를 누른 후 직류 모터(25)를 회전시키고, 모터 바닥 시트(33)는 직류 모터(25)를 지탱하는 역할을 한다. 커플러(24)는 모터 출력축(34)을 주동 기어축(18)과 연결하고 동력을 주동 기어축(18)에 전달하고, 커플러 스크류(23)를 비틀어 죄어 양 축을 고정시킨다. 주동 기어축(18)은 딥 그루브 볼 베어링 I(14)와 딥 그루브 볼 베어링 II(22)를 이용해 위치를 고정시키고, 주동 기어축(18)과 기어(15)는 치합하고, 동력을 피동축(4)으로 전달한다. 기어(15)는 평키(16)를 통해 피동축(4)과 배합한다. 피동축(4)은 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I(8)과 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II(9)를 이용해 위치를 고정시키고, 주동 기어축(18)보다 피동축(4)이 더 큰 이축방향 하중 및 모멘트 하중을 수용하기 때문에, 앵귤러 콘택트 볼 베어링을 이용해 하중 수용 능력을 향상시킨다. 클램핑 헤드(3)는 연삭 헤드 핸들(48)을 피동축(4) 상에 연결 및 고정하고, 연삭 헤드 핸들(48)은 플랜지에 의하여 연결되어 연삭 헤드를 회전시키고, 동력은 여기에서 연삭 헤드로 전달된다.
도 2는 딥 그루브 볼 베어링과 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 위치를 도시한 것으로서, 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I(8)은 쇼율더(shoulder)와 엔드 덮개(38)에 기대도록 위치를 고정시키고, 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II(9)는 슬리브 I(17)에 기대고, 동작 정지 개스킷(20)과 동작 정지 암나사(21)는 위치를 고정시키고, 딥 그루브 볼 베어링 I(14)와 딥 그루브 볼 베어링 II(22)는 하우징과 쇼율더에 기대의 위치를 고정시키고, 동작 정지 개스킷(20)과 동작 정치 암나사(21)는 축의 회전으로 인해 느슨해져 탈락되는 것을 방지할 수도 있다.
도 3은 엔드 덮개(38)의 단면도를 도시한 것으로서, d1은 피동축(4) 출력단의 직경이고, d3은 엔드 덮개(38)의 직경이고, 엔드 덮개(38)과 하우징(11) 사이는 밀봉 링(39)과 개스킷 I(6)을 이용해 밀봉하고, 4개의 스크류 I(5)에 의하여 하우징 바디(11)에 고정된다. 제어 모듈은 제어 시스템(31)을 말하며, 신호 수집기, 신호 처리기 및 마이크로컨트롤러를 포함한다. 신호 수집기는 광전 컨버터가 변환한 전기 신호에 대한 수집을 완료하고, 신호 처리기는 A/D 컨버터와 D/A 컨버터를 포함하며 아날로그량과 디지털량 간 변환을 완료하고, 마이크로컨트롤러는 전기 신호의 계산과 제어를 구현하는 것으로서 제어 모듈의 핵심이다. 온도 측정 모듈은 광섬유 커플러(26), 광전 컨버터(27), 레이저 다이오드(28), 형광 분말(56), 섬유 코어(fiber core, 71)를 포함하고, 수술과정에서 제어 시스템(31)을 통해 연삭 온도를 측정한다. 속도 및 토크 측정 모듈은 주로 반사 줄무늬 I(9), 반사 줄무늬 II(12), 반사 줄무늬 III(13), 반사 줄무늬 IV(37), 레이저 헤드 I(35), 레이저 헤드 II(36)를 포함하고, 제어 시스템(31)에 의하여 피동축(4) 속도와 토크를 측정한다.
도 4 및 5에서 도시하는 바와 같이, 클램핑 헤드(3)는 주로 클램핑 헤드 메인 바디(40), 핸드 로테이팅 슬리브(41), 후방 압력 덮개(42), 강철구(43), 클램핑 조 시트(44), 스크류 II(45), 외부 케이스(46) 및 다수개의 클램핑 조(47)를 포함한다. 클램핑 헤드 메인 바디(40)는 클램핑 조 시트(44) 내에 설치되고, 클램핑 헤드 메인 바디(40) 꼬리부는 핸드 로테이팅 슬리브(41)에 설치되고, 강철구(43)는 클램핑 헤드 메인 바디(40)와 후방 압력 덮개(42) 사이에 끼우고, 스크류 II(45)는 왼쪽 회전 나사산에 의하여 메인 바디(40) 내에 설치되고, 스크류 II(45) 헤드부에는 3개의 균일하게 분포하는 클래밍 조(47)를 씌우고, 클램핑 조 시트(44)에는 가이드 홈이 개설되고, 쇼울더부가 아치형인 클램핑 조(47)를 내장한다. 연삭 헤드 핸들(48)을 죌 때, 핸드 로테이팅 슬리브(41)를 수동으로 회전시키고, 메인 바디(40)가 클램핑 조 시트(44)에 상대적으로 회전하도록 만들고, 왼쪽 회전 나사산을 통해 스크류 II(45)를 앞으로 나아가게 만들고, 스크류 II(45)가 클램핑 조(47)를 밀고, 클램핑 조(47)를 밀어 클램핑 조(47)가 외부 케이스(46)의 내부 원뿔면과 클램핑 조 시트(44)의 가이드 홈을 따라 슬라이딩 되도록 만들어 연삭 헤드 핸들(48)을 죄고, 클램핑 헤드(3)는 피동축(4) 원뿔 홀과 연결된다.
도 6은 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드의 작업 원리를 도시한 것이다. 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드의 내부는 하나의 둥근 테이블형 중공이고, 증발 구간, 단열 구간 및 응결 구간으로 나뉘고, 그 중공 내부는 일정한 진공도를 가지고, 적정량의 나노유체가 채워진다. 회전속도가 충분히 높아지면 나노유체가 연삭 헤드를 따라 회전하면서 연삭 헤드 내부 중공의 내벽면을 덮으면서 하나의 고리형 액막을 형성한다. 연삭 헤드가 작업할 때 연삭 구역이 열을 받게 되면서 해당 지점의 나노유체가 증발하고 액막은 얇아지며, 발생한 증기는 연삭 헤드 내부 중공의 다른 일단으로 유동한다. 증기는 응결 구간에서 열량을 방출해 액체로 응결되면서 액막을 두껍게 만든다. 응결액은 원심력 분력 작용 하에서 내벽면을 따라 가열 구간으로 돌아간다. 이렇게 연속적으로 증발, 증기 유동, 응결과 액체의 환류를 진행하면서 열량을 가열 구간에서 응결 구간으로 이송한다. 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드 내부 중공의 내부 원뿔각(a)을 한편으로는 나노유체에 대해 흐름 산란 작용을 일으켜 경계층의 형성을 파괴하거나 충분히 발전시킴으로써 열전달을 강화시키며, 다른 한편으로는 나노유체 표준 유체의 환류를 구현한다. 그러나 연삭 헤드 베이스 바디(1) 내에 내부 원뿔각을 직접 가공하는 데 그 가공이 쉽지 않다. 나노유체의 베이스 유체는 표 1, 표 2에서 나열하는 베이스 유체 나노입자, 표 3 중의 나노입자를 채택하여 열전도율을 증가시켜 대류열전달 능력을 향상시킴으로써 이상적인 온도 강하 효과를 구현한다.
도 7에서 도시하는 바와 같이, 연삭 헤드 베이스 바디(1) 내에 드릴링 비트를 이용해 일정한 크기의 홀을 뚫고, 다시 하나의 내표면이 둥근 테이블형인 중공(54)을 가공하고, 둥근 테이블형 중공(54)의 바닥부는 드릴링 비트 성형면에서 떠받치고, 양자는 억지 끼워맞춤으로 연결되고, 둥근 테이블형 중공(54)의 꼭대기부는 계단 모양으로 가공하고, 연삭 헤드 핸들(48)의 바닥부도 계단 모양으로 가공하고, 양자는 수나사(49)를 이용하고, 개스킷 II(50)과 암나사(51)를 연결하고, 개스킷 III(60)을 이용해 밀봉하여 밀봉의 신뢰성을 높인다. 도 8에서 도시하는 바와 같이, 연삭 헤드 베이스 바디(1)와 연삭 헤드 핸들(48) 사이는 스파이럴형 개스킷(61)을 이용해 밀봉한다. 스파이럴형 개스킷(61)은 외부 강화 고리(62), 충전재(63) 및 내부 강화 고리(64)를 포함하고, 충전재(63)는 주요한 밀봉 작용을 일으키고, 외부 강화 고리(62)는 설치 과정에서 위치고정 역할을 하고, 내부 강화 고리(64)는 캐스킷의 내압성을 향상시킬 수 있고, 내부 고리는 개스킷의 탄성 반발력을 향상시킬 수 있고, 개스킷이 찌그러지는 것을 방지해 밀봉효과가 떨어지는 것을 막아준다. 개스킷 III(60)과 스파이럴형 개스킷(61)은 작업 캐비티를 이중으로 밀봉해 연삭 과정에서 나노유체가 조금도 누설되지 않도록 해 준다. 라디에이터 I(57), 라디에이터 II(58), 라디에이터 III(59)는 열발산 면적을 증가시켜 열전도율을 향상시키고, 연삭 헤드 베이스 바디(1)에 쇼울더를 가공해 라디에이터 I(57), 라디에이터 II(58), 라디에이터 III(59)의 위치를 고정시키고, 슬리브 II(52), 슬리브 III(53)는 라디에이터가 움직이는 것을 방지할 수 있다. 연삭 입자(55)는 연삭 헤드 베이스 바디(1)에 전기도금한다. 작업 과정에 있어서, 골 연삭 과정 중 발생하는 열량은 연삭 입자(55)를 통해 계속해서 신속하게 연삭 헤드 베이스 바디(1)로 전달되고, 다시 연삭 헤드 베이스 바디(1)에서 원뿔통(54)의 내벽에 전달하고, 증발 구간의 나노유체 표준 유체가 증발 기화되고, 증기는 미약한 압력차 하에서 응결 구간으로 유동해 열량을 방출하면서 액체로 응결되고, 액체는 원심력 작용 하에서 증발 구간으로 돌아가면서 하나의 순환 작업을 완료한다. 상기와 같은 순환은 연삭 구간의 온도를 강하시켜 인체에 2차 손상이 일어나지 않도록 방지해 준다. 연삭 입자(55)는 금강석 연삭 입자이고, 연삭 입자의 친수성을 증가시키기 위해 골 연삭 과정 중 생리식염수의 냉각과 윤활 효과를 향상시키고 연삭 입자(55)와 연삭 헤드 베이스 바디(1) 사이에 나노급의 TiO2도 전기도금한다.
도 9는 형광 광섬유 온도 측정의 장치의 작업원리를 도시한 것이다. 연삭 입자(55)와 연삭 헤드 베이스 바디(1) 사이에 형광 분말(56)을 도포한다. 결합한 도면 10에서 도시하는 바와 같이, 작업 개시 시 제어 시스템(31)의 마이크로컨트롤러에서 제어 지령을 발송해 광원구동 전기회로가 작업하도록 하고, 레이저 다이오드(28)의 발광을 제어하고, 광섬유 커플러(26)를 거쳐 특정 파장의 레이저광을 얻고, 섬유 코어 클래딩(7) 내의 입사 광섬유(69)로 진입해 연삭 입자 주위의 형광분말(56)을 비춘다. 형광분말이 방출하는 형광은 수신 광섬유(70)에서 광섬유 커플러(26)로 전송된 뒤 광전 컨버터(27)에 도달하고, 광전 컨버터, 신호 검출을 거친 후 형광분말 형광 강도 크기를 반영하는 전기 신호를 얻고, 마이크로컨트롤러 계산을 거쳐 형광 수명을 얻고 계속해서 연삭 구역 온도를 얻는다.
도 11은 광섬유 커플러의 작업원리를 도시한 것이다. 도면에서 도시하는 바와 같이, 레이저 다이오드(28)에서 방출하는 광은 렌즈 II(67)을 거쳐 광학 통로로 진입하고, 광필터(66)를 거쳐 반사되고, 렌즈 I(65)를 통해 입사 광섬유(69)로 진입하고, 여기 형광분말(56)이 형광을 발생시킨다. 발생한 형광은 수신 광섬유(70)로 돌아가고, 렌즈 I(65), 광필터(66), 렌즈 III(68)를 거쳐 광전 컨버터(27)에 모인다. 도 12는 섬유 코어(71)의 구조를 도시한 것이다. 측정 기준을 만족시키기 위해, 섬유 코어(71)는 입사 광선(69)과 6개의 수신 광섬유(70)로 구성되고, 입사 광선(69)은 중간에서, 수신 광섬유(70)는 입사 광선(69) 주위를 둘러싸고 형광 수집 효율을 향상시킨다. 도 13에서 도시하는 바와 같이, 섬유 코어 클래딩(7)은 주로 섬유 코어(71)를 보호하는 역할을 한다. 섬유 코어 클래딩(7)은 하우징(11)의 러그에서 고정하고, 경질 보호 커버(2)는 엔드 덮개(38)의 러그 내에 끼우고, 이는 도 14에서 도시하는 바와 같다. 섬유 코어 클래딩(7)은 쉽게 구부려지기 때문에 연삭 과정에서 섬유 코어(71)는 더욱 우수하게 빛을 비추고 형광을 수집하기 위해 경질 보호 커버(2)를 적정한 각도로 접어야 한다.
도 15는 속도 토크 측정의 작업원리를 도시한 것이다. 피동축(4)의 양단에 반사 줄무늬 I(9), 반사 줄무늬 II(12), 반사 줄무늬 III(13), 및 반사 줄무늬 IV(37)를 부착하고, 여기에서 반사 줄무늬 I(9)와 반사 줄무늬 IV(37), 반사 줄무늬 II(12) 반사 줄무늬 III(13)은 각각 위상차 180°로 피동축(4)의 상하 양측에 분포하고, 반사 줄무늬 I(9)와 반사 줄무늬 II(12), 반사 줄무늬 IV(37) 및 반사 줄무늬 III(13)은 각각 하나의 직선에 위치한다. 레이저 헤드 I(35)와 레이저 헤드 II(36) 내에 광전 수신 소자를 포함하고, 각각 반사 줄무늬 III(13), 반사 줄무늬 IV(37)의 정하방에 고정된다. 도 16에서 알 수 있듯이, 작업 개시 시 반사 줄무늬는 축을 따라 동시에 회전하고, 제어 시스템(31)의 마이크로컨트롤러는 제어 지령을 발송해 광원구동 전기회로가 작업하도록 하고, 레이더 헤드 I(35)와 레이저 헤드 II(36) 발광을 제어하고, 빛은 반사 줄무늬에 비추고, 레이저 헤드 내의 광전 수신 소자는 반사광을 수신하고 전기 펄스 신호를 생성한다. 따라서 축이 한 바퀴 회전할 때마다 레이저 헤드는 두 개의 퍼릇 신호를 출력하고 위상차는 180°이고, 신호 처리기의 처리를 거친 후 펄스 방형파 시리즈를 얻고, 마이크로컨트롤러 계산 후 회전축의 회전속도 및 토크를 얻을 수 있다.
도 17은 속도 토크 측정 시스템의 작업원리를 도시한 것이다. 축 회전 시 반사 줄무늬가 동시에 회전하고 레이저 헤드는 빛을 방출하고 반사 줄무늬가 회전하면 반사광을 수신하고, 레이저 헤드 내의 광전 컨버터를 거친 후 펄스 신호를 얻는다. 동일한 레이저 헤드에 대응하는 두 개의 위상차가 180°인 펄스 신호는 정형 회로를 거친 후 펄스 방형파 시리즈를 얻고, 카운터(1)로 이송돼 회전속도를 계산할 수 있다. 축에 부하가 없을 경우, 축의 비틀림 각은 0이고, 두 개의 레이저 헤드에 대응하는 두 시리즈의 펄스 사이에는 위상차가 없고, AND 게이트는 폐쇄된 것이고, 카운터(2)에는 입력 신호가 없다. 축에 전달 부하가 있을 경우 비틀림 각 
(t)가 생기고, 두 시리즈의 펄스 사이에 위상차 △t가 발생하고, AND 게이트가 오픈되고 고주파 펄스 시퀀스와 연결되고 카운터(2)로 이송되고, 마이크로컨트롤러 데이터 처리 시스템을 거쳐 토크의 수치를 출력한다. 토크 측정의 관건은 두 루트의 동일 주파수 신호 간의 위상차인데 그 원리는 도 18에서 도시하는 바와 같다. 도 18 중 방형파 A, B는 각각 두 개의 레이저 헤드에서 출력하는 방형파를 거친 후 얻은 두 시리즈의 펄스 신호이고, 방형파 C= 
이고, △t 구간 내는 AND 게이트가 열려 고주파 펄스 시퀀스가 AND 게이트를 통해 카운터(2)에 도달하도록 만들고, 카운터(2)가 얼마나 카운팅하는 지는 △t, 즉 위상차 △t 또는 뒤틀림 각도 φ(t)의 크기에 달려 있다.
본 발명의 작업과정은 아래와 같다.
라디에이터 I(57), 라디에이터 II(58) 및 라디에이터 III(59), 슬리브 II(52) 및 슬리브 III(53)은 연삭 헤드 베이스 바디(1)에 설치된다. 표 1 내지 3에 따라 적합한 나노유치 표준 유체와 나노입자를 선택해 우수한 나노유체를 배합 제조해 연삭 헤드 베이스 바디(1)의 둥근 테이블형 중공(54) 내에 넣고, 도 1에서 도시하는 바와 같이 진공 캐비티를 밀봉한 후 연삭 헤드 핸들(48)과 연결시킨다. 베어링의 위치는 도 2에서 도시하는 바와 같이 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I(8)은 축 쇼울더와 엔드 덮개(38)로 위치를 고정시키고, 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II(19)는 슬리브 I(17), 동작 정지 개스킷(20) 및 동작 정지 암나사(21)로 위치를 고정시키고, 딥 그루브 볼 베어링 I(14)와 딥 그루브 볼 베어링 II(22)는 하우징과 축 쇼울더로 위치를 고정시키고, 동장 정지 개스킷(20)과 동작 정지 암나사(21)는 축의 회전으로 인해 느슨해지면서 탈락되는 것을 방지할 수도 있다. 도 3에서 도시하는 바와 같이, 마지막에 엔드 덮개(38)와 하우징(11) 사이를 밀봉 고리(39)와 개스킷 I(6)을 이용해 밀봉하고, 4개의 스크류 I(5)에 의하여 엔드 덮개(38)를 하우징(11)에 고정한다. 직류 모터 바닥 덮개(29)를 열고 충전한 직류 전원(30)을 삽입하고, 수동 스위치(32)를 누른 후 직류 모터(25)가 회전하고, 커플러(24)는 모터 출력 축(34)와 주동 기어축(18)을 연결하고 동력을 주동 기어축(18)에 전달하고, 커플러 수나사(23)를 죄어 두 축을 고정시킨다. 주동 기어축(18)은 기어(15)와 치합하고, 동력을 피동축(4)에 전달한다. 기어(15)는 평키(16)를 통해 피동축(4)과 배합하고, 클램핑 헤드(3)는 연삭 헤드 핸들(48)을 피동축(4)에 연결 미 고정하고, 연삭 헤드 핸들(48)은 플랜지를 통해 연삭 헤드를 연결 및 회전시키고, 동력은 여기에서 연삭 헤드로 전달된다. 도 4에서 도시하는 바와 같이, 핸드 로테이팅 슬리브(41)를 수동으로 회전시키고, 메인 바디(40)를 클램핑 조 시트(44)에 상대적으로 회전시키고, 왼쪽 나사산을 통해 스크류 II(45)를 앞으로 나아가게 하고, 스크류 II(45)는 클램핑 조(47)를 밀어 클램핑 조(47)가 외부 케이스(46)의 내부 원뿔면과 클램핑 조 시트(44)의 가이드 홈을 따라 슬라이딩 되도록 움직이도록 만들어 연삭 헤드 핸들(48)을 죈다. 나노유체 상변화 열전달식 연삭 헤드는 도 5 내지 7에서 도시한 원리와 같이 회전하기 시작해 병리적 골을 절단 및 제거한다. 수동 스위치를 누르는 동시에 레이저 다이오드(28)와 두 개의 레이저 헤드(35, 36)이 작동하기 시작한다. 도 8 내지 13에서 도시하는 바와 같이, 레이저 다이오드(28)에서 방출하는 빛은 광섬유 커플러(26)를 거쳐 특정 파장의 여기광을 얻고, 섬유 코어 클래딩(7) 내의 입사 광섬유(69)로 진입하고 연삭 입자(55) 주위의 형광분말(56)을 비춘다. 형광분말(56)에서 방출하는 형광은 수신 광섬유(70)에서 광섬유 커플러(26)로 이동한 후 광전 컨버터(27)에 도달하고, 광전 변환, 신호 검출을 거친 후 형광분말 형광 강도 크기가 반영된 전기신호를 얻고, 마이크로컨트롤러 계산을 거친 후 형광수명을 얻고, 계속해서 연삭 구간 온도를 얻는다. 도 14 내지 17에서 도시하는 바와 같이, 작업 개시 시 반사 줄무늬(9, 12, 13, 37)는 축(4)를 따라 동시에 회전하고, 레이저 헤드(35, 36)에서 방출하는 빛을 반사 줄무늬에 비추고, 레이저 헤드 내의 광전 수신 소자는 반사광을 수신하고 전기 펄스 신호를 생성한다. 따라서 축(4)이 한 바퀴 회전할 때마다 레이저 헤드는 두 개의 펄스 신호를 출력하고 위상차는 180°이고, 신호 처리기 처리 후 펄스 방형파 시리즈를 얻고, 마이크로컨트롤러 카운팅 후 회전축의 회전속도와 토크를 얻을 수 있다. 연삭 완료 후 연삭 헤드 핸들(48)을 분리해 설비를 소독한 후 적절하게 보관한다.
상기 내용은 본 발명의 구체적인 실시예에 불과하므로 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술방안을 기반으로 창조적 노동을 투입하지 않고 진행한 각종 수정 또는 변형은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다는 것을 알고 있다.
1: 연삭 헤드 베이스 바디 2: 경질 보호 커버
3: 클램핑 헤드 4: 피동축 ,
5: 스크류 I 6: 개스킷 I
7: 섬유 코어 클래딩 8: 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I
9: 반사 줄무늬 I 10: 스크류 홀
11: 하우징 바디 12: 반사 줄무늬 II
13: 반사 줄무늬 III 14: 딥 그루브 볼 베어링 I
15: 기어 16: 평키
17: 슬리브 I 18: 주동 기어축
19: 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II 20: 동작 정지 개스킷
21: 동작 정지 암나사 22: 딥 그루브 볼 베어링 II
23: 커플러 수나사 24: 커플러
25: 직류 모터 26: 광섬유 커플러
27: 광전 컨버터 28: 레이저 다이오드
29: 직류 모터 바닥 덮개 30: 직류 전원
31: 제어 시스템 32: 수동 스위치
33: 모터 바닥 시트 34: 모터 출력축
35: 레이저 헤드 I 36: 레이저 헤드 II
37: 반사 줄무늬 IV 38: 엔드 덮개
39: 밀봉 고리 40: 클램핑 헤드 메인 바디
41: 핸드 로테이팅 슬리브(hand-rotating sleeve)
42: 후방 압력 덮개 43: 강철구
44: 클램핑 조 시트(clamping jaw seat)
45: 스크류 II 46: 외부 케이스
47: 클램핑 조 48: 연삭 헤드 핸들
49: 수나사 50: 개스킷 II
51: 암나사 52: 슬리브 II
53: 슬리브 III 54: 둥근 테이블형 중공
55: 연삭 입자 56: 형광분말
57: 라디에이터 I 58: 라디에이터 II
59: 라디에이터 III 60: 개스킷 III
61: 스파이럴형 개스킷(spiral wound gasket)
62: 외부 강화 고리 63: 충전재
64: 내부 강화 고리 65: 렌즈 I
66: 광필터 67: 렌즈 II
68: 렌즈 III 69: 입사 광섬유
70: 수신 광섬유 71: 섬유 코어
3: 클램핑 헤드 4: 피동축 ,
5: 스크류 I 6: 개스킷 I
7: 섬유 코어 클래딩 8: 앵귤러 콘택트 볼 베어링 I
9: 반사 줄무늬 I 10: 스크류 홀
11: 하우징 바디 12: 반사 줄무늬 II
13: 반사 줄무늬 III 14: 딥 그루브 볼 베어링 I
15: 기어 16: 평키
17: 슬리브 I 18: 주동 기어축
19: 앵귤러 콘택트 볼 베어링 II 20: 동작 정지 개스킷
21: 동작 정지 암나사 22: 딥 그루브 볼 베어링 II
23: 커플러 수나사 24: 커플러
25: 직류 모터 26: 광섬유 커플러
27: 광전 컨버터 28: 레이저 다이오드
29: 직류 모터 바닥 덮개 30: 직류 전원
31: 제어 시스템 32: 수동 스위치
33: 모터 바닥 시트 34: 모터 출력축
35: 레이저 헤드 I 36: 레이저 헤드 II
37: 반사 줄무늬 IV 38: 엔드 덮개
39: 밀봉 고리 40: 클램핑 헤드 메인 바디
41: 핸드 로테이팅 슬리브(hand-rotating sleeve)
42: 후방 압력 덮개 43: 강철구
44: 클램핑 조 시트(clamping jaw seat)
45: 스크류 II 46: 외부 케이스
47: 클램핑 조 48: 연삭 헤드 핸들
49: 수나사 50: 개스킷 II
51: 암나사 52: 슬리브 II
53: 슬리브 III 54: 둥근 테이블형 중공
55: 연삭 입자 56: 형광분말
57: 라디에이터 I 58: 라디에이터 II
59: 라디에이터 III 60: 개스킷 III
61: 스파이럴형 개스킷(spiral wound gasket)
62: 외부 강화 고리 63: 충전재
64: 내부 강화 고리 65: 렌즈 I
66: 광필터 67: 렌즈 II
68: 렌즈 III 69: 입사 광섬유
70: 수신 광섬유 71: 섬유 코어
Claims (10)
- 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치에 있어서,
하우징 바디, 연삭 장치, 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈을 포함하고, 상기 연삭 장치는 상기 하우징 바디의 전단에 설치되고, 상기 동력 장치, 전동 장치, 제어 모듈, 온도 측정 모듈 및 속도와 토크 측정 모듈은 상기 하우징 바디 내부에 설치되고, 상기 연삭 장치는 상기 전동 장치에 의하여 상기 동력 장치와 연결되고, 상기 온도 측정 모듈은 각각 상기 연삭 장치 및 제어 모듈과 연결되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈은 상기 전동 장치의 일측에 설치되고, 상기 속도와 토크 측정 모듈과 동력 장치는 모두 상기 제어 모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 연삭 장치는 연삭 헤드와 연삭 헤드 핸들을 포함하고, 상기 연삭 헤드의 후단은 상기 연삭 헤드 핸들에 고정되고, 상기 연삭 헤드와 연삭 헤드 핸들 사이는 밀봉 설치되고, 상기 연삭 헤드의 전단에는 다수개의 연삭 입자가 설치되고, 상기 연삭 입자와 연삭 헤드 베이스 바디 사이에 나노미터급의 TiO 2를 전기도금하고, 상기 연삭 헤드의 내부는 상기 연삭 헤드와 동축의 둥근 테이블형 중공이고, 상기 연삭 헤드 전단에서 가까운 둥근 테이블형 중공의 직경은 상기 연삭 헤드 전단에서 먼 둥근 테이블형 중공의 직경보다 크고, 상기 둥근 테이블형 중공 내에는 나노유체가 채워져 있고, 상기 연삭 헤드의 둥근 테이블형 중공은 증발 구간, 단열 구간 및 응결 구간을 포함하고, 상기 증발 구간은 상기 연삭 헤드의 전단에 위치하고, 상기 단열 구간은 상기 연삭 헤드의 중간에 위치하고, 상기 응결 구간은 연삭 헤드의 후단에 위치하고, 상기 응결 구간의 외측에는 다수개의 라디에이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 둥근 테이블형 중공 내는 진공으로 만드는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 동력 장치는 상호 연결된 직류 모터와 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 전동 장치는 커플러, 주동 기어축, 피동축 및 연삭 헤드 핸들을 고정하는 클램핑 헤드를 포함하고, 상기 주동 기어축은 커플러를 통해 직류 모터와 연결되고, 상기 피동축의 말단은 상기 주동 기어축과 연결되고, 상기 클램핑 헤드는 상기 피동축의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 5항에 있어서,
상기 클램핑 헤드는 클램핑 헤드 메인 바디, 핸드 로테이팅 슬리브(hand-rotating sleeve), 후방 압력 덮개, 강철구, 클램핑 조 시트(clamping jaw seat), 스크류, 외부 케이스 및 다수개의 클램핑 조를 포함하고, 상기 클램핑 헤드 메인 바디는 상기 클램핑 조 시트 내에 설치되고, 상기 외부 케이스는 상기 클램핑 조 시트의 전단에 설치되고, 상기 후방 압력 덮개는 상기 클램핑 조 시트의 후단에 설치되고, 상기 강철구는 상기 클램핑 헤드 메인 바디와 후방 압력 덮개 사이에 설치되고, 상기 핸드 로테이팅 슬리브는 상기 후방 압력 덮개의 후단에 설치되고 상기 클램핑 헤드 메인 바디와 연결되고; 상기 스크류는 왼쪽 회전 나사산에 의하여 상기 클램핑 헤드 메인 바디의 전단에 설치되고, 상기 클램핑 조 시트 전단의 가이드 홈에 상기 다수개의 클램핑 조가 설치되고, 상기 외부 케이스의 전단은 둥근 테이블형 중공이고, 상기 외부 케이스에서 상기 클램핑 조와 가까운 일단의 내경은 상기 클램핑 조와 먼 일단의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제어 모듈은 순서대로 연결된 신호 수집기, 신호 처리기 및 마이크로컨트롤러를 포함하고, 상기 신호 수집기는 각각 온도 측정 모듈, 속도 및 토크 측정 모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 온도 측정 모듈은 형광 분말, 섬유 코어(fiber core), 광섬유 커플러, 레이저 다이오드 및 광전 컨버터를 포함하고, 상기 섬유 코어는 입사 광섬유와 수신 광섬유를 포함하고, 상기 형광분말은 연삭 헤드 전단의 연삭 입자와 연삭 헤드 베이스 바디 사이를 덮고, 상기 섬유 코어의 일단은 상기 형광분말을 향하고, 상기 입사 광섬유의 다른 일단은 상기 광섬유 커플러를 통해 상기 레이저 다이오드와 연결되고, 상기 레이저 다이오드는 마이크로컨트롤러와 연결되고; 상기 수신 광섬유의 다른 일단은 상기 광섬유 커플러를 통해 상기 광전 컨버터와 연결되고, 상기 광전 컨버터는 신호 수집기와 연결되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 속도와 토크 측정 모듈은 피동축 외주면에 분포하는 다수 그룹의 반사 줄무늬와 상기 각 그룹 반사 줄무늬에 대응하는 다수개의 레이저 헤드를 포함하고, 상기 각 그룹 중의 반사 줄무늬는 상기 피동축의 외주면을 따라 균일하게 분포하고, 상기 레이저 헤드 내에 반사 줄무늬와 반사광 신호를 수신하는 광전 수신 소자가 설치되는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치. - 제 9항에 있어서,
상기 다수 그룹의 반사 줄무늬는 제1그룹 반사 줄무늬와 제2그룹 반사 줄무늬를 포함하고, 상기 제1그룹 반사 줄무늬는 반사 줄무늬 I과 반사 줄무늬 IV를 포함하고, 상기 제2그룹 반사 줄무늬는 반사 줄무늬 II와 반사 줄무늬 III를 포함하고, 상기 반사 줄무늬 I와 반사 줄무늬 II는 동일 직선에 위치하고, 상기 반사 줄무늬 III와 반사 줄무늬 IV는 동일 직선에 위치하고, 상기 각 그룹 반사 줄무늬가 하나의 레이저 헤드와 서로 대응하는 것을 특징으로 하는 연삭 온도 온라인 검출 및 나노유체 상변화 열전달식 연삭 장치.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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