KR20100027368A - Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템 - Google Patents

Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20100027368A
KR20100027368A KR1020080086258A KR20080086258A KR20100027368A KR 20100027368 A KR20100027368 A KR 20100027368A KR 1020080086258 A KR1020080086258 A KR 1020080086258A KR 20080086258 A KR20080086258 A KR 20080086258A KR 20100027368 A KR20100027368 A KR 20100027368A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damper
rail
vibration
dustproof
mount
Prior art date
Application number
KR1020080086258A
Other languages
English (en)
Inventor
이홍기
이규섭
Original Assignee
알엠에스시스템(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알엠에스시스템(주) filed Critical 알엠에스시스템(주)
Priority to KR1020080086258A priority Critical patent/KR20100027368A/ko
Publication of KR20100027368A publication Critical patent/KR20100027368A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B26/00Tracks or track components not covered by any one of the preceding groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535Magnetorheological [MR] fluid dampers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 진동제어에 속하는 기술로서, 철도의 궤도레일 방진 또는 TFT LCD, 반도체 등을 생산하는 정밀자동화 생산설비 등과 같이 레일을 사용하는 이송장치의 레일 진동제어에 관한 것이다.
종래의 기술에서는 궤도레일의 방진을 위해 주로 금속스프링이나 에어스프링을 사용하는데, 이는 방진 효율이 높으나 내부 감쇠가 거의 없어 과도응답 시간이 길고 공진 영역에서 진동을 아주 크게 증폭시키는 문제가 있다. 방진을 위해 고무를 사용하는 경우도 있는데, 고무는 내부 감쇠가 충분하여 과도응답 시간이 짧고 공진시 진동의 증폭이 크지 않으나 방진 효율이 떨어지는 문제가 있다.
상기의 문제들을 해결하고자 본 발명에서는 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도 방진 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 궤도의 진동 상태를 센서로 감지하여 컨트롤러에서 이에 맞는 제어 신호를 MR 댐퍼로 보내도록 설계되었다. MR 댐퍼는 전기량에 따라 점도가 변하는 특성을 갖기 때문에 컨트롤러에서 전기량을 잘 조절하면 전체 방진 시스템의 진동 특성을 최적으로 제어할 수 있게 된다.
MR 유체, 방진시스템, 마운트, 댐퍼, 정밀기계

Description

MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템{Intelligent Rail Track Vibration Isolation System Using MR Damper}
본 발명은 진동제어에 속하는 기술로서, 철도의 궤도레일 방진 또는 TFT LCD, 반도체 등을 생산하는 정밀자동화 생산설비 등과 같이 레일을 사용하는 이송장치의 레일 진동제어에 관한 것이다.
최근 고속전철, 경전철, 지하철 등 궤도차량을 이용한 운송수단이 확장되고 있고, 철도 역사가 백화점 등을 겸하는 복합 건물로 건축되고 있는 추세에 있다. 그리고 반도체 공장, LCD 공장 등 자동화된 정밀 생산시설에서는 부품 또는 반제품의 이송을 위하여 레일을 이용한 자동이송장치를 사용하는 것이 보편화되어 있다. 이와 같은 운송 및 이송장치들은 건물의 바닥 등 설치구조물에 레일을 설치하고, 그 위를 차량이 레일을 따라 활주하는 방식으로 운용된다.
철도 역사의 경우 차량이 역사에 진입하거나 출발할 때 발생하는 진동이 역사건물의 구조체로 전달되어, 건물진동을 유발하여 문제가 되는 경우가 많다.
그리고 이송장치에서 차량(통상적으로 자동이송장치에서는 "이송대"라 불리 나, 이는 철도의 차량에 해당하므로, 본 명세서에서는 이 "이송대"도 "차량"으로 표현한다.)은 원격으로 조종되거나 자체에 위치감지기와 제어부를 구비하여 운동과 정지를 하면서 이송대에 탑재된 부품 또는 반제품을 정확한 위치로 이송한다. 자동이송장치들은 정밀제조장치들로 구성된 자동화된 생산시설에 사용되고 있는데, 반도체 또는 LCD 등을 제조하는 제조장치들은 진동에 아주 민감한 정밀 장치들이다. 이와 같은 정밀제조장치가 자동이송장치와 함께 사용될 경우 자동이송장치에 의하여 발생하는 진동에 의하여 정상적인 운용에 방해를 받을 수가 있다.
자동이송장치의 차량은 그 자체 중량과 그 위에 탑재된 물건의 중량을 합하여 상당히 무거운 중량을 갖는다. 이와 같은 중량물이 정지 또는 가속을 할 때는 관성력에 해당하는 반력을 레일에 가하는데 이 반력에 의하여 레일이 진동을 하고, 이 진동은 레일과 정밀 제조장비의 연결 구조물 또는 건물의 바닥을 통하여 정밀 제조장비로 전달되어 문제를 야기한다.
궤도차량과 이송장치와 같이 레일을 이용한 운송 및 이송 수단에서 상기와 같은 진동문제를 해결하기 위하여 통상적으로 레일 또는 레일을 지지하는 침목을 진동의 전달을 차단할 수 있는 방진마운트(통상적으로 '방진마운트'는 탄성체의 상부와 하부에 각각 장비 및 설치부위에 고정할 수 있는 브래킷을 구비한 것을 말하고, 진동시스템에서 스프링의 기능만을 하는 것을 의미한다. 본 명세서에서도 동일하고, 방진 시스템에서 방진마운트는 스프링과 같은 의미로 사용된다.)를 이용하여 지지하는데, 충분한 정도로 방진을 하기 위하여 에어스프링마운트 등과 같은 스프링 상수가 낮은 방진마운트를 사용한다. 이와 같이 스프링 상수가 낮은 방진마운트 를 사용하여 방진을 할 경우 진동의 차단에는 아주 효과적이나, 시스템의 안정성이 나빠지게 되어 작은 외력 또는 자체에서 발생하는 반력 등에 의하여 레일이 아주 크게 진동하게 되고, 한번 발생한 진동은 지속시간이 아주 길어 정상적인 안전상 문제가 되거나 정밀이송이 불가능한 경우가 발생한다.
진동전달의 차단, 즉 방진은 진동을 유발하는 기계장치 또는 주변진동으로부터 보호해야할 기계장치를 탄성체를 이용하여 제작한 방진마운트로 탄성지지하여, 기계장치를 주변과 분리하는 방법으로 이루어진다.
방진마운트에 사용되는 탄성체로는 모든 종류의 탄성체가 사용될 수 있으나, 금속스프링, 에어스프링, 방진고무 등이 주로 사용된다.
금속스프링을 사용하는 경우에는, 2Hz 정도의 낮은 고유진동수를 가지는 방진시스템을 구성할 수 있어 높은 방진효율을 얻을 수 있다. 그러나 내부 감쇠가 거의 없어 과도응답 시간이 길고 공진 영역에서 진동을 아주 크게 증폭시키는 단점이 있다. 따라서 작동과 정지를 자주 하거나 충격이 발생하는 대상의 방진에는 적절치 못하다. 또한 횡하중에 대한 저항이 충분치 못하여 안정성이 떨어지는 문제점이 있다. 그래서 고도의 안정성을 요하는 정밀 장비에는 사용이 어렵다.
초정밀 장비들이 주요 대상인 경우에는 에어스프링이 많이 사용된다. 에어스프링은 0.5Hz 이하의 낮은 고유진동수를 가지는 방진시스템을 구성할 수 있어 금속스프링보다도 더 높은 방진효율을 얻을 수 있다. 그러나 에어스프링도 금속스프링처럼 내부 감쇠가 거의 없어 과도응답 시간이 길고 공진 영역에서 진동을 아주 크게 증폭시키는 문제점이 있다. 또한 에어스프링은 일반적으로 상, 하부에 고정판을 가진 벨로우즈 형상으로 제작되는데, 이는 편심하중이나 횡하중을 받을 경우 안전성이 결여되고, 횡방향에 대한 저항력이 부족한 단점이 있다.
탄성체로 고무 재료를 쓰는 경우, 고무는 내부 감쇠가 충분하여 과도응답 시간이 짧고 공진시 진동의 증폭이 크지 않는 장점이 있다. 또한 고무의 특성상 스프링보다 횡하중에 대한 저항이 강하여 결국 방진 시스템의 안정성을 높여주는 장점이 있다. 그러나 고무는 5Hz 이하의 낮은 고유진동수를 가진 방진 시스템을 구성할 수 없어 방진 효율이 떨어지는 문제가 있다.
댐퍼(Damper)는 여러 가지 의미로 사용되나, 진동제어에서는 진동하는 물체의 운동에너지를 열로 변환시켜 주변으로 소산시킴으로서 진동을 억제하는 기능을 하는 요소를 의미한다. 대표적인 댐퍼로는 자동차에 사용되는 쇼크업서버(Shock Absorber)를들 수 있는데, 기체 또는 액체인 유체가 충진되어 있는 밀폐된 실린더에 작은 구멍인 오리피스가 형성된 피스톤을 구비하여, 진동에 의하여 피스톤이 운동을 하면 유체가 오리피스를 고속으로 흐르면서 유체의 점성에 의하여 마찰열이 발생하고, 진동체의 운동에너지가 열로 소산된다. 상기와 같은 댐퍼는 피스톤의 온동속도에 비례하는(비례상수를 "댐핑계수"라 함) 힘을 진동체에 가하여 진동을 억제한다.
방진 장치로 스프링 역할을 하는 방진마운트와 댐퍼를 함께 사용하면, 스프링만을 사용했을 때에 비하여 과도진동시간이 크게 단축되어 일시적인 진동이 빨리 소멸되고, 공진영역에서 진동의 증폭이 크지않아 유리하다. 그러나 계속적인 가진력에 의한 정상진동의 경우, 스프링만을 상용했을 때보다 방진효율이 낮아 불리하 다.
최근에 상기 댐퍼의 실린더에 충진되는 유체로 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluid)를 사용한 자기유체댐퍼(Magneto-Rheological Damper, 통상 MR Damper로 약칭된다. 본 명세서에서도 "MR댐퍼"라 칭한다.)가 개발되어 사용되고 있다. 자기유체댐퍼는 상용품(미국 LOAD사, 모델번호 : RD-1005-3 등)으로 시판되고 있는데, 그 내부 구조는 대략적으로 도 3과 같이 실린더, 오리피스가 있는 피스톤, 그리고 피스톤에 감긴 코일로 구성되고, 실린더의 내부에는 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluid, MR유체)가 충진된다.
MR댐퍼의 내부에 충진되는 자기유변유체는 주변 자기장의 세기에 따라 유체의 점성이 변하는 유체인데, 코일에 전기가 흘러 자기장이 형성되면 점성이 증가하여 오리피스를 통과할 때 큰 저항력을 유발하여 댐핑계수가 큰 댐퍼가 되고, 전기가 흐르지 않으면 유체의 점성이 낮아 댐핑계수가 작은 댐퍼가 된다. 즉 MR댐퍼는 코일에 흐르는 전류의 세기에 따라 댐핑계수를 조절할 수 있는 가변댐퍼이다.
최근에 본 출원인에 의하여 에어스프링 내부에 MR댐퍼를 내장하여 스프링과 MR댐퍼를 결합한 운동제어장치(모션컨트롤러)가 개발되어 등록번호 10-081182호로 특허등록된 것이 있다. 방진 시스템에서 이와 같이 스프링과 MR댐퍼를 함께 사용한 방진장치를 사용하거나 탄성체를 이용한 방진마운트와 MR댐퍼를 함께 사용하면, 정상적인 진동상태에서는 MR댐퍼에 전기를 공급하지 않아 스프링역할을 하는 방진마운트만을 사용한 방진 시스템이 되어 방진 효율이 높고, 비정상 큰 진동이 감지되면 MR댐퍼에 전기를 공급하여 스프링과 댐퍼를 함께 사용한 방진시스템이 되어 일 시적인 과도진동을 신속하게 멈추게 하는 방진시스템을 구성할 수 있다.
상기와 같이 철도 또는 반도체 공장, TFT LCD 공장 등과 같이 레일을 이용한 운송수단 또는 이송장치는 여기에서 발생한 진동이 인접한 정밀 제조장치에 전달되지 않도록 아주 높은 정도로 방진이 되어야 한다. 그러나 통상적인 방진 장치와 같이 정적 변형이 큰 금속스프링이나 에어스프링을 사용하여 낮은 고유진동수를 가지는 방진 시스템을 구성할 경우, 방진효율을 높일 수 있으나 내부 감쇠가 거의 없어 과도응답 시간이 길고 공진 영역에서 진동을 아주 크게 증폭시키는 문제가 있다. 따라서 통상적인 방진장치는 작동과 정지를 자주 반복하고 그때마다 간헐적으로 큰 진동이 발생하는 레일궤도 또는 이송장치의 레일방진에는 적절치 못하다. 또한 횡하중에 대한 저항이 충분치 못하여 안정성이 떨어지는 문제점이 있어 고도의 안정성을 요하는 궤도레일 또는 정밀이송장치에 통상적인 방진장치를 적용하기 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스프링과 함께 댐퍼를 사용한 방진시스템을 구성할 경우, 차량이 레일 위를 활주하는 정상작동에 의하여 발생하는 정상진동에 대해서는 방진효율이 낮아 문제가 된다.
따라서 철도궤도 또는 반도체, TFT LCD 공장 등에 사용되는 이송장치에 사용되는 레일의 방진은 자체의 진동상태를 스스로 판단하여, 정상 작동상태에서는 댐퍼가 작동을 하지 않아 방진효율이 아주 높고, 큰 일시적인 과도진동이 발생했을 때는 댐핑계수가 아주 큰 댐핑특성을 가져 비정상적인 과도진동은 신속하게 멈추게 하는 지능형 이송장치가 요구된다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 본 발명에서는 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템을 제안하였다. 본 발명의 장치는 방진마운트, MR댐퍼, 센서, 레일, 그리고 컨트롤러로 구성된다. 본 장치는 레일을 방진마운트와 MR댐퍼을 이용하여 구조체에 설치하고, 레일 위로 차량이 주행할 수 있게 하였다.
레일과 건물의 바닥 등 레일이 설치되는 구조체에는 진동을 감지하는 센서를 부착하고, 이 센서에서 측정된 진동데이터는 컨트롤러로 보낸다. 만약 센서로 측정한 진동이 비정상적으로 클 경우 컨트롤러는 MR댐퍼의 코일에 전기를 공급하여 댐퍼가 작동하여 일시적인 과도진동을 신속하게 멈출 수 있게 하였다.
본 발명인 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템은 다음과 같은 진동 제어 효과를 제공한다.
레일을 따라 이동하는 차량이 정상적인 운동을 하면 궤도의 진동은 정상 상태가 되고 센서는 이를 감지하여 컨트롤러에 신호를 전달한다. 이런 정상 상태에서는 컨트롤러에 의해 MR댐퍼에 공급되는 구동 전기가 차단된다. 그러면 MR댐퍼 내부의 자기장이 제거되고 그에 따라 MR유체는 점성이 낮은 상태가 되어 댐핑계수가 작아지고 결국 MR댐퍼는 댐퍼로서의 기능을 상실한다. 이 경우에 궤도레일방진시스템은 일반 에어스프링을 사용한 방진마운트만으로 지지되는 방진시스템이 되어 아주 낮은 고유진동수를 가지고, 따라서 진동 전달률은 크게 낮아지고 방진 효율은 크게 높아진다.
레일이 정상적인 진동을 하다가 기준치 이상의 과도한 진동을 하거나, 설치구조체에 아주 큰 진동이 감지될 경우, 레일 또는 설치구조체에 부착된 센서가 이를 감지해 실시간으로 컨트롤러에 진동 신호를 전달한다. 그러면 컨트롤러는 진동의 비정상 정도를 파악하여 그에 알맞은 최적의 전기 신호를 MR댐퍼에 전달한다. 전달되는 전기량에 따라 MR댐퍼 내부의 자기장의 세기는 변하고 이에 따라 MR유체의 점도가 변하고 댐퍼의 댐핑계수도 변하여 과도진동을 신속히 멈추게 한다.
상기와 같이 본 발명인 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템은 진동상태를 스스로 판단하여, 필요에 따라 자동으로 높은 방진효과를 갖는 방진시스템 또는 안정성이 큰 방진시스템이 되어, 궤도레일에서 발생하는 진동이 건물 구조체 또는 인접하여 설치된 정밀장비에 영향을 주지 않고, 안전하고 정밀한 운송을 가능하게 한다.
본 발명인 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 방진마운트(100), MR 댐퍼(200), 센서(300), 레일(400), 그리고 컨트롤러(600)로 구성된다. 그리고 레일(400)의 위로 차량(500)이 주행한다. 본 발명은 건물의 바닥, 철도의 궤도슬래브 등의 설치구조체에 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200) 또는 MR댐퍼(200)가 내장된 방진마운트(100)인 운동제어장치(100-1)를 배 치하고 그 위에 레일(400)을 설치하는 구조이며, 설치구조체 또는 레일(400)에는 진동을 감지하는 센서(300)가 부착되어 있다. 센서(300)와 MR댐퍼(200)는 각각 신호케이블과 전원케이블로 컨트롤러(600)와 연결된다.
방진마운트(100)는 탄성체로 금속스프링, 에어스프링, 또는 고무를 이용한 통상적인 방진마운트이다. 그러나 본 발명이 아주 높은 방진효율을 요구하는 곳에 주로 적용되므로 방진효율을 아주 높게 할 수 있는 에어스프링을 이용한 방진마운트를 사용하는 것이 바람직하다.
MR댐퍼(200)는 내부에 MR유체가 충진된 댐퍼로서, 시판되고 있는 통상의 MR댐퍼를 사용하거나 이와 유사하게 제작하여 사용하면 된다. 이 MR댐퍼(200)는 컨트롤러(600)와 전원케이블로 연결되어 작동한다.
MR댐퍼(200)가 내장된 방진마운트(100)인 운동제어장치(100-1)는 도 2에 도시한 바와 같은데, 국내특허등록번호 10-081182호의 운동제어장치(모션컨트롤러)와 동일하다. 이 운동제어장치(100-1)는 보호케이스(101) 내부에 에어스프링을 이용한 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)가 내장되어 있고, 레일의 하부에 부착되는 지지봉(102)이 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)로부터 저항력을 받도록 설계되어 있다.
운동제어장치(100-1)의 방진마운트는 축방향으로 압축 하중을 받을 경우 에어스프링의 고무막이 압착되어 일정한 정적 변위가 발생하고, 하중이 제거되면 그 내부의 공기압력에 의하여 다시 원위치로 복귀되므로 스프링과 같은 작용을 한다. 이런 작용 때문에 MR댐퍼(200)에 전기가 공급되지 않을 때에는 운동제어장치(100-1)가 스프링의 역할만을 한다. 그리고 MR댐퍼(200)에 전기가 공급되면 MR댐퍼(200) 가 댐퍼의 기능을 하여 댐퍼와 스프링을 겸한 방진장치가 된다.
센서(300)는 레일(400)과 건물의 바닥 또는 설치구조물인 지지대에 다수개가 부착되어 각각 컨트롤러(600)와 케이블로 연결되어 있다. 이 센서는 건물과 레일(400)의 진동상태를 감지하여 컨트롤러(600)로 전달한다.
센서(300)로는 물체의 운동을 감지할 수 있는 모든 종류의 센서가 사용될 수 있는데, 변위 센서, 속도 센서, 가속도 센서 등을 사용한다. 최근에는 정밀한 진동을 감지할 수 있는 압전소자를 이용한 가속도 센서(Accelerometer)가 많이 개발되어 시판되고 있으므로 센서로 가속도센서를 사용하는 것이 편리하다. 물리적으로 변위를 미분하면 속도가 되고, 속도를 미분하면 가속도가 되므로, 변위, 속도, 또는 가속도 중 하나만 측정을 하면 다른 물리량은 미분, 또는 적분 연산을 통하여 쉽게 환산할 수 있다. 시판되고 있는 FFT(Fast Fourier Transformer) 등의 측정기에는 이와 같은 연산기능을 구비하고 있는 것이 많다.
본 발명이 사용되는 철도 또는 반도체공장 등에서는 레일(400)에서 발생하는 진동이 주로 문제가 되고 설치구조체의 진동이 이송시스템의 안정성에 영향을 주지 않는 경우는 적으므로, 이와 같은 경우 센서(300)를 레일(400)에만 부착하고, 설치구조체에는 부착하지 않을 수 있다.
레일(400)은 차량(500)의 무게를 지탱하고 이를 설치구조물로 전달하는 한편, 차량(500)의 주행을 유도하는 역할을 한다. 본 발명에서의 레일(400)은 상기 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200) 또는 운동제어장치(100-1)에 의하여 설치구조물에 지지되어 진동절연이 된 상태이다.
차량(500)은 상기 레일 위를 활주하면서 운동하는 것으로, 객차, 화물차 등의 철도차량 또는 그 위에 부품, 반제품 또는 가공이 완료된 제품을 탑재하여 다음 공정을 수행하는 가공 또는 검사장비 또는 지정장소에 이송하여 공급하는 이송 차량이다. 이송 차량은 통상의 자동 이송시스템에 사용되는 것과 동일하다.
컨트롤러(600)는 상기 센서(300)들에서 측정된 진동 신호를 수신하고 분석하여, 레일 또는 건물의 진동상태에 따라 MR댐퍼(200)를 구동하는 전기를 조절하는 기능을 한다. 컨트롤러(600)는 센서(300) 그리고 MR 댐퍼(200)와 케이블로 연결되어 있어 실시간으로 진동신호를 수신하고 MR댐퍼(200)에 공급되는 전원을 조절한다.
최근 진동신호처리기법과 제어기술이 발달하여 상기와 같은 컨트롤러(600)는 제어분야에 기초적인 지식을 보유한 자라면 쉽게 구성할 수 있다.
본 발명인 MR댐퍼(200)를 이용한 궤도레일방진시스템의 작동 메커니즘은 다음과 같다. 먼저, 레일(400) 위의 차량(500)이 정상적인 운동을 하면 레일의 진동은 정상 상태가 되고, 센서(300)는 이를 감지하여 컨트롤러(600)에 신호를 전달한다. 이런 정상 상태에서는 컨트롤러(600)에 의해 MR댐퍼(200)에 공급되는 구동 전기가 차단된다. 그러면 MR댐퍼(200) 내부의 자기장이 제거되고 그에 따라 MR 유체는 점성이 아주 낮은 상태가 되어 댐핑계수가 아주 작아지고, 결국 MR댐퍼(200)는 댐퍼로서의 기능을 하지 않는다.
레일(400)이 정상적인 진동을 하다가 어느 순간부터 기준치 이상의 과도한 진동을 하는 경우에는 센서(300)가 이를 감지해 실시간으로 컨트롤러(600)에 진동 신호를 전달한다. 그러면 컨트롤러(600)는 진동의 비정상 정도를 파악하여 그 진동을 억제하는데 필요한 최적의 전기 신호를 계산하여 이를 MR댐퍼(200)에 공급한다. 공급되는 전기량에 따라 MR댐퍼(200) 내부의 자기장의 세기는 변하고 이에 따라 MR유체의 점도가 변하고, 따라서 댐퍼의 댐핑계수도 변한다. 이 경우 MR댐퍼(200)는 댐핑계수가 변하는 가변댐퍼로서 기능하게 되고 결국 최적의 제어 신호에 따라 궤도의 진동을 효과적으로 저감시키게 된다.
설치 구조물에 외부에서 큰 충격이나 진동이 발생하는 경우, 레일(400) 또는 차량(500)이 과도하게 흔들리는 현상이 발생할 수도 있다. 이 경우에도 건물의 바닥에 부착된 센서(300)가 이를 감지하여 컨트롤러(600)로 전달한다. 그리고 상기와 동일한 작동 방식에 의해 레일과 차량(500)의 진동을 제어하게 된다.
본 발명은 반도체 공장, LCD 공장의 레일을 이용한 제품이송장치에 적용될 수 있다.
그리고 본 발명의 기술은 고속철도, 지하철 등 궤도차량의 진동 차단을 위한 방진시스템의 구축에도 응용될 수 있다.
도 1은 MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템의 구성도이다.
도 2는 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)가 내장되어 있는 운동제어장치의 구서성도이다.
도 3은 통상의 MR댐퍼의 구성도이다.
* 중요 구성품 번호
100 : 방진마운트, 200 : MR댐퍼, 100-1 : 운동제어장치,
300 : 센서, 400 : 레일, 500 : 차량, 600 : 컨트롤러.

Claims (3)

  1. 하단은 설치구조물에 고정되고, 상단은 하기 레일(400)에 결합되어 설치되는 다수개의 방진마운트(100);
    상기 방진마운트(100)와 같은 방법으로 설치되는 다수개의 MR댐퍼(200);
    상기 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)의 상부에 설치되는 레일(400);
    상기 레일(400) 또는 설치구조물에 다수 개가 부착되어, 레일 또는 설치구조물의 진동을 감지하는 센서(300);
    그리고 상기 센서(300)와 신호케이블로 연결되어 센서의 진동 측정신호를 수신하여, 수신된 진동신호를 기반으로 상기 MR댐퍼(200)를 구동하는데 필요한 전류를 산출하여 이를 MR댐퍼(200)에 공급하는 컨트롤러(600);
    를 포함하여 구성되는, MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방진마운트(100)는 에어스프링을 이용한 방진마운트인 것을 특징으로 하는, MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템.
  3. 보호케이스(101)의 내부에 에어스프링을 이용한 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)가 내장되어 있고, 하기 레일(400)의 하부에 부착되고 방진마운트(100)와 MR댐퍼(200)로부터 저항력을 받는 지지봉(102)을 구비하여, 방진마운트(100)와 MR 댐퍼(200)의 기능을 겸한 운동제어장치(100-1);
    상기 운동제어장치(100-1)의 상부에 설치되는 레일(400);
    상기 레일(400)에 다수 개가 부착되어, 레일의 진동을 감지하는 센서(300);
    그리고 상기 센서(300)와 신호케이블로 연결되어 센서의 진동 측정신호를 수신하여, 수신된 진동신호를 기반으로 상기 MR댐퍼(200)를 구동하는데 필요한 전류를 산출하여 이를 MR댐퍼(200)에 공급하는 컨트롤러(600);
    를 포함하여 구성되는, MR댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템.
KR1020080086258A 2008-09-02 2008-09-02 Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템 KR20100027368A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080086258A KR20100027368A (ko) 2008-09-02 2008-09-02 Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080086258A KR20100027368A (ko) 2008-09-02 2008-09-02 Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100027368A true KR20100027368A (ko) 2010-03-11

Family

ID=42178354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080086258A KR20100027368A (ko) 2008-09-02 2008-09-02 Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100027368A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102383343A (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 东南大学 地铁减震隔振复合道床及其施工方法
KR101722493B1 (ko) 2016-07-14 2017-04-06 한국철도기술연구원 가변저항을 사용한 가변 감쇠력 댐퍼 및 이를 구비한 진동 시스템
KR20190102404A (ko) * 2018-02-26 2019-09-04 주식회사 이알에스 슬라이딩 수지고정궤도구조
CN112030616A (zh) * 2020-07-21 2020-12-04 中南大学 一种基于共振原理的减振发电轨枕

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102383343A (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 东南大学 地铁减震隔振复合道床及其施工方法
CN102383343B (zh) * 2011-08-17 2013-12-25 东南大学 地铁减震隔振复合道床及其施工方法
KR101722493B1 (ko) 2016-07-14 2017-04-06 한국철도기술연구원 가변저항을 사용한 가변 감쇠력 댐퍼 및 이를 구비한 진동 시스템
KR20190102404A (ko) * 2018-02-26 2019-09-04 주식회사 이알에스 슬라이딩 수지고정궤도구조
CN112030616A (zh) * 2020-07-21 2020-12-04 中南大学 一种基于共振原理的减振发电轨枕

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9423000B2 (en) Magnetically suspended vibration isolator with zero stiffness whose angle degree of freedom is decoupled with a joint ball bearing
US8761947B2 (en) System and method for reducing lateral vibration in elevator systems
US10941833B2 (en) Vibration isolator with a vertically effective pneumatic spring
JP2014500837A (ja) 加速度計を使用するコンベアシステム、ベルト、および方法
CN101427050A (zh) 用于适应性悬挂支承系统的方法和装置
KR101877295B1 (ko) 레일과 차륜의 피로 또는 마모 시험 장치
US9429209B2 (en) Magnetically suspended and plane-drove vibration isolator
CN105240451B (zh) 主被动集成式隔振器及隔振方法
JP2006125633A5 (ko)
KR20110055213A (ko) 통합제진시스템 및 이를 이용한 진동제어방법
KR20100027368A (ko) Mr댐퍼를 이용한 지능형 궤도레일방진시스템
KR970063402A (ko) 방진장치
EP2933132A1 (en) Controlled magnetic suspension
CN112593751A (zh) 一种主被动一体化悬吊式电磁驱动的主动调谐质量阻尼器
EP2093454B1 (en) Vibration energy absorber
JP2865949B2 (ja) エレベータの制振装置
CN106441953A (zh) 一种磁悬浮列车车轨耦合共振试验装置
CN110155852B (zh) 主动减振装置
CN103454053A (zh) 一种高速磁浮列车悬浮传感器振动测试模拟装置
US6431325B1 (en) Acceleration control system utilizing elevator platform stabilization coupler
CN107021401B (zh) 乘客输送机系统
US6305502B1 (en) Elevator cab floor acceleration control system
KR20090058430A (ko) 납-고무베어링과 전동식 브레이크가 장착된 준능동동조질량감쇠기
CN107975561A (zh) 一种车载精密设备及其车载隔振平台
CN115217891B (zh) 精密设备主动气磁隔振与阻尼防护转运装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application