KR20180076471A

KR20180076471A - 자기변형소자 액추에이터와 mr 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈

Info

Publication number: KR20180076471A
Application number: KR1020160180667A
Authority: KR
Inventors: 김동훈; 송준엽
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR101904957B1

Abstract

본 발명은 공작물 가공 시 발생하는 진동 및 열 변형을 보정하기 위한 능동 보정 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼를 병렬로 배치하고 이를 링크 구조를 통해 연결하여 공작물의 가공에 따른 진동 및 소음을 저감하고, 공작물의 열 변형에 따른 공작 위치변위를 보상하는 MA와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈에 관한 것이다.

Description

자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈{Active Compensation Module based Magnetic Actuator and Magneto-rheological Damper}

공작기계는 기계를 제작하기 위한 기계의 총칭이다. 절삭구를 사용하여 금속의 절단, 절삭, 보링, 드릴링, 나사 절삭, 연삭 등 기타방법을 통해서 절삭 칩을 발생하면서 금속 및 기타의 재료를 가공하여 필요한 모양으로 만드는 기계를 말한다. 이는 기계를 만들기 위한 기계일 뿐만 아니라 모든 기계의 기초가 되는 것이다. 일반적으로 공작기계는 금속가공용의 기계를 지칭하는 경우가 많다. 공작기계는 범용 공작기계와 전용 공작기계로 구분할 수 있는데, 그 중 범용 공작기계로는 선반, 드릴기계, 보링기계, 밀링기계, 톱기계, 연삭기계 등이 있다.

공작기계는 설계오차 및 외란에 의해 진동발생이 필연적으로 생기게 되는데 이러한 진동은 기계 및 구조물의 내구성을 저하시킬 뿐만 아니라 가공품의 측면에서 정밀도를 떨어뜨리는 주요 원인이며 이로 발생되는 손실은 매우 크다 할 수 있다.

종래에는 대형부품의 경우, 깊은 홀 가공 시, 공구가 직경대비 길이가 길어짐에 따라, 즉 직경대비 길이 비율인 종횡비가 4D이상 경우, 가공 시 진동 등으로 표면조도 확보가 어려울 경우 부품을 모듈로 작게 가공 후 용접하는 방법을 많이 사용했다. 최근, 대형 일체형 부품(항공기랜딩기어, 대형모터, 풍력설비, 기타 중공업 부품 등) 가공의 필요성이 많아짐에 따라 깊은 홀 가공의 필요성이 많아지며, 대표적으로 드릴링과 보링 공정이 있다. 드릴링은 먼저 러프하게 홀을 가공하는 공정이며, 보링은 드릴링 후 정밀하게 내경을 다지거나 넓히는 후 공정에 속한다.

따라서 드릴링에 비하여 보링공정은 정밀도가 요구되는 공정이므로, 표면조도 (보통 2um이내)를 달성하기 위하여 깊은 홀 가공 시 진동 감쇠가 필요한 대표공정이다.

종래에는 일반적으로 보링 가공 시 발생하는 진동을 저감하기 위해 톨홀더에 제진기를 설치하여 진동을 억제시키거나 보링머신의 베이스에 댐퍼를 설치하여 진동을 제거하고자 하였다. 이러한 방법은 구조물/기계의 자체에서 발생하는 진동 및 외란에 의해 인가된 진동 등 그 진동의 레벨 및 주파수는 항상 다르게 나타나기에 넓은 주파수 대역의 설계에는 한계를 가지고 있을 뿐만 아니라 설계 수정등과 같은 변화에 대해 교체 비용, 작업비용이 매우 크기에 적용성의 어려움이 있다. 종래의 경우, 가공 시 표면조도에 영향을 미치는 발생 진동의 감쇠를 위하여 수동적인 방법이 주로 사용 되었다. 예를 들어, 기계나 가공조건에 따라 진동이 다르므로 특정기계나 주로 고정된 가공조건(툴의 이송속도, 회전속도 및 절입깊이 등)에 따라 발생하는 진동의 범위가 있으므로, 예측된 진동범위에 맞게 대략적으로 공작기계의 강성설계 또는 댐퍼를 두는 정도이었다. 이는 다양한 공정이나 가공조건에 따라 활용이 불가능하여 구조설계 변경이 필요하고, 이에 따른 시간과 경비(설계수정, 교체작업비용)가 발생되므로 비효과적이고 수동적인 방식이다.

또한, 여름철과 같이 작업장의 온도가 섭씨 25도 이상으로 높아질 경우 가공을 위한 공작물이 시간이 지남에 따라 열 변형하여 열 변형에 따른 공작 위치에 변위가 발생하게 되어 공작물의 가공정밀도가 떨어지는 문제가 발생한다.

따라서 공작기계의 설계 수정에 따른 비용을 최소화하고, 공구의 진동을 소멸하기 위한 가진을 정확하게 제어하여 진동을 효과적으로 소멸시킬 수 있는 열, 채터 일체형 보정제어모듈의 기술 개발이 요구된다.

한국공개특허 제10-2014-0103015호(2014.08.25. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 공작물의 가공에 따른 진동 및 소음을 감지하고 이에 대응되는 진동을 MR 댐퍼를 통해 구현하여 공작물의 진동 및 소음을 상쇄시킨 MA와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈을 제공함에 있다.

또한, MR 댐퍼와, 자기변형소자 액추에이터(MA)를 링크 구조를 통해 병렬로 연결하여 공작물의 열 변형에 따른 공작 위치 변위를 자기변형소자 액추에이터의 구동을 통해 보상하고, MR 댐퍼의 댐핑을 보정하게 되는 MA와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈을 제공함에 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈은, 가공물 거치부와 스테이지 사이에 구비되는 능동 보정 모듈에 있어서, 상기 능동 보정 모듈은, 자력에 의해 길이 변위가 발생하는 자기변형소자를 포함하는 자기변형소자 액추에이터; 및 MR 유체의 점도 변화를 통해 MR 샤프트의 감쇠력이 가변되는 MR 댐퍼; 를 포함하되, 상기 자기변형소자 액추에이터와 상기 MR 댐퍼는 서로 병렬 연결된다.

이때, 상기 능동 보정 모듈은, 하측 일단에는 상기 자기변형소자 액추에이터가 연결되며, 하측 타단에는 상기 MR 댐퍼가 연결되고, 상측 중앙에는 상기 가공물 거치부가 연결되는 링크; 를 포함한다.

또한, 상기 자기변형소자 액추에이터는, 상기 자기변형소자의 외측에 구비되며, 상기 자기변형소자의 변위를 가변시키도록 자기장 형성을 위한 제1 코일이 권취되는 제1 보빈부; 를 포함하며, 상기 MR 댐퍼는, 내부에 MR 유체가 충진되는 유체공간이 형성되고, 외부에 상기 MR 유체의 점도를 가변시키도록 자기장 형성을 위한 제2 코일이 권취되는 제2 보빈부; 상기 제2 보빈부의 내부에 축 방향으로 왕복운동 가능하도록 끼워지되 상기 MR 유체의 점도 변화에 의해 감쇠력이 가변되는 MR 샤프트; 를 포함한다.

또한, 상기 능동보정모듈은, 상기 자기변형소자의 변위에 의해 상하 회동하는 제1 보정부; 및 상기 MR 댐퍼의 상측에 연결된 제2 보정부; 를 포함하며, 상기 제1 보정부는 상기 링크의 하측 일단에 연결되고, 상기 제2 보정부는 상기 링크의 하측 타단에 연결된다.

또한, 상기 능동 보정 모듈은, 상기 링크의 상측이 상기 가공물 거치부 또는 상기 스테이지 중 어느 하나에 고정되며, 상기 자기변형소자 액추에이터 및 MR 댐퍼의 하측이 상기 가공물 거치부 또는 상기 스테이지 중 어느 하나에 고정되어, 상기 가공물 거치부에 거치되는 가공물의 채터를 감쇄한다.

또한, 상기 능동 보정 모듈은, 상기 가공물 거치부에 구비된 채터 감지 센서; 상기 가공물 거치부에 구비된 변위 감지 센서; 및 상기 가공물 거치부에 구비된 변위 감지 센서의 변위 신호를 통해 상기 제1 코일에 가해지는 전류를 제어하고, 상기 채터 감지 센서의 채터 신호를 통해 상기 제2 코일에 가해지는 전류를 제어하는 제어부; 를 포함한다.

아울러, 상기 제어부는, 상기 가공물의 열 변형 시뮬레이션을 통해 산출된 상기 가공물의 시간에 따른 변위 신호가 저장된 데이터베이스를 통해 상기 변위 신호를 전달받아 상기 제2 코일에 가해지는 전류를 제어한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 MA와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈은 공작기계의 설계 수정에 따른 비용을 최소화하고, 공구의 진동을 소멸하기 위한 가진을 정확하게 제어하여 진동을 효과적으로 소멸함으로서 가공 정밀도가 높아지는 효과가 있다. 특히 공작물의 열 변형에 의한 공작위치변위를 보정하여 고온의 작업환경에 노출된 공작물의 가공 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

특히 MA와 MR 댐퍼가 직렬로 배치되는 보정제어모듈에 비해 낮은 높이로도 구현이 가능하여 좁은 공간에도 배치 및 적용이 가능한 효과가 있다.

아울러 MR 댐퍼의 변형량을 MA를 통해 회복이 가능하여 신속한 진동 소멸 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 드릴 작업 시 가공물에 발생하는 채터 및 열 변형 시 가공물에 발생하는 변위를 도시한 개략 단면도
도 2는 본 발명의 능동 보정 모듈이 적용된 공작 기계의 개략도
도 3은 본 발명의 능동 보정 모듈의 평면도
도 4는 본 발명의 능동 보정 모듈의 정면도
도 5는 본 발명의 능동 보정 모듈의 MA 단면도
도 6은 본 발명의 능동 보정 모듈의 MR 댐퍼 단면도

도 1에는 공작기계를 이용하여 드릴(D) 작업 시 가공물(S)에 발생할 수 있는 채터(V)와 변위(d)를 도시하였다. 도시된 바와 같이 가공물(S)의 상면을 드릴(D)로 가공 할 경우 가공물(S)은 상하로 채터(V)가 발생될 수 있고, 채터(V) 발생에 따라 소음 및 가공 정밀도가 떨어지는 문제가 발생한다. 가공 범위가 클 경우에는 채터(V)가 가공 정밀도에 미치는 영향이 미미할 수 있으나, 미세 범위 가공 시에는 채터(V)가 가공 정밀도에 미치는 영향이 커질 수 있다.

또한, 가공물(S)이 장시간 상온에 노출될 경우 도면의 점선과 같이 열 변형이 발생하며, 가공물(S)의 변위(S)에 따라 가공 위치가 가변되어 가공 정밀도가 떨어지는 문제가 추가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출되었으며, 이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 열 및 채터 일체형 능동 보정 모듈(1000)(이하, "능동 보정 모듈")에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 능동 보정 모듈(1000)이 적용된 공작 기계(M)의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 공작 기계(M)는 가공물(S)이 거치되는 스테이지(4000)와, 가공물의 고정을 위한 가공물 거치부(3000)를 포함하며 가공물은 가공물 거치부(3000)에 구비되는 바이스(2000)를 통해 고정될 수 있다. 또한 본 발명의 능동 보정 모듈(1000)은 가공물 거치부(3000)와 스테이지(4000) 사이에 구비되어 가공물(S)의 드릴(D) 가공에 따라 발생되는 채터 감쇄 및 가공물(S)의 열 변형에 따른 변위를 보상하게 된다. 도면상에는 가공물(S)이 바이스(2000)를 통해 고정되는 것으로 도시되어 있으나, 가공물(S)을 고정할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 적용이 가능하며, 본 발명의 능동 보정 모듈(1000)이 가공물 거치부(3000)와 스테이지(4000) 사이에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 가공물의 채터 감쇄 및 변위 보상이 가능한 구성이면 어떠한 배치도 적용이 가능하다.

도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 능동 보정 모듈(1000)의 평면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 능동 보정 모듈(1000)의 평면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 능동 보정 모듈(1000)은 상부 플레이트(100), 하부 플레이트(200), 자기변형소자 액추에이터(300, 이하 "MA"), MR 댐퍼(400) 및 링크(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

상부 플레이트(100)의 상측에는 가공물(S)에서 발생되는 채터를 감지하기 위한 채터 감지 센서와, 가공물(S)의 변위를 감지하는 변위 감지 센서가 구비될 수 있다. 채터 감지 센서나, 변위 감지 센서는 중력 감지 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등이 적용될 수 있다. 또한, 채터 감지 센서와 변위 감지 센서는 대향되는 모서리에 각각 한 쌍이 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 정밀한 센싱을 위해 네 모서리에 각각 설치될 수도 있다.

MA(300)와 MR 댐퍼(400) 및 링크(500)는 한 쌍이 능동 보정 유닛(U)을 이룰 수 있다. 즉 MA(300)의 제1 보정부(A1)과, MR 댐퍼(400)의 제2 보정부(A2)은 링크(500)를 통해 서로 연결될 수 있다. MA(300)와 MR 댐퍼(400) 및 링크(500)는 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200) 사이에 위치하며, 상부 플레이트(100)에서 발생되는 채터를 감소시키고, 변위를 보상하도록 구성될 수 있다. MA(300)는 자기장의 세기에 의해 가변되는 자기변형소자의 길이 변위를 통해 가공물(S)의 열 변형에 따른 위치 변위를 보상하기 위해 구성될 수 있다. 또한 MR 댐퍼(400) 댐핑 시 댐핑 변위를 보상하도록 구성될 수 있다. MR 댐퍼(400)는 내부에 수용되는 MR 유체의 점도를 가변하여 가공물(S)에서 발생되는 채터의 진폭에 대응되는 감쇠력을 통해 가공물(S)의 채터를 감쇄시키기 위해 구성된다. 이때 본 발명은 자기변형 액추에이터(300)와 MR 댐퍼(400)를 링크(500)를 통해 병렬 연결하여 능동 보정 모듈(1000)의 부피를 줄이고, 특히 높이를 줄이고, 가공물(S)의 채터 감쇄와 위치 변위 보상을 효과적으로 수행하도록 함에 그 특징이 있다.

능동 보정 유닛(U)은 상부 스테이지(100)가 사각형의 플레이트라고 가정할 때 둘레에 방사상으로 배치될 수 있다. 즉 사각형의 네 변 마다 각각 능동 보정 유닛(U, U1, U2, U3)이 배치될 수 있다. 상부 스테이지(100)에는 각 둘레 변에서 중앙에서 외측으로 돌출 형성된 유닛 지지부(150, 151, 152, 153)에 능동 보정 유닛(U, U1, U2, U3)이 고정되도록 구성된다.

즉 도 4를 기준으로 유닛 지지부(150)의 하측에는 로드 상으로 이루어진 링크(500)의 중앙 상측이 고정되며, 링크(500)의 양단 하측에 MA(300)의 제1 보정부(A1)과, MR 댐퍼(400)의 제2 보정부(A2)이 각각 연결되도록 구성될 수 있다.

도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 능동 보정 모듈(1000)의 MA(300) 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 MA(300)는 상측을 감싸는 상부 커버(301), 하측을 감싸는 하부 커버(302) 및 MA(300)의 측면을 감싸는 원통형의 측부 커버(303)를 포함하여 이루어진다. 이때 상부 커버(301)는 자기변형 액추에이터(300)의 변위에 의해 상하 왕복운동 가능하도록 구성될 수 있다. 또한 상부커버(301)는 제1 보정부(A1)에 연결되어 상부커버(301)의 변위를 제1 보정부(A1)을 통해 링크(500)에 전달하도록 구성된다.

또한, 자기변형 액추에이터(300)는, 제1 보빈부(320)와, 제1 보빈부(320)의 외부에 권취되는 제1 코일(330)과, 제1 보빈부(320)와 측부 커버(303)의 사이에 구비되며, 제1 코일(330)의 자성의 세기에 따라 상하 길이방향 변위가 가변되는 자기변형소자(310)를 포함하여 구성된다. 즉 제1 코일(330)에 가해지는 전류에 의해 자기변형소자(310)에 가해지는 자성의 세기가 가변되고 이에 따라 자기변형소자(310)의 상하 길이가 가변될 수 있다. 이때, 상부 커버(301)는 상단이 제1 보정부(A1)에 고정되며, 링크(500)를 통해 가공물 거치대(3000)에 위 변위를 전달하게 된다. 따라서 자기변형소자(310)의 상하 길이 변화에 따라 상부 커버(301)가 상하 길이 방향으로 왕복운동하게 되고, 링크(500)를 통해 가공물 거치대(3000)의 상하 위치를 가변시키게 된다. 또한 제1 보빈부(320)의 상측에는 페라이트 소자(350)가 구비될 수 있다. 페라이트 소자(350)는 산화철계의 자성체 세라믹으로 이루어지며, 자계를 발생시키도록 구성된다. 페라이트 소자(350)를 통해 제1 코일(330)에서 발생되는 자력을 증폭 또는 유지시키기 위해 구성된다. 아울러 자기변형 페라이트 소자(350)의 상측과 상부 커버(301)의 하면 사이에는 상부 커버(301)의 위치 복원을 위한 자기변형 포지션 스프링(360)이 구비된다.

위와 같은 자기변형 액추에이터(300)는 가공물(S)의 열 변형에 따른 위치 변위 발생 시 자기변형소자(310)의 길이 변화를 통해 가공물(S)의 위치를 보정하고, MR 댐퍼(400)의 댐핑을 보정하게 된다.

도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 능동 보정 모듈(1000)의 MR 댐퍼(400) 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 MR 댐퍼(400)는, 상측을 감싸는 상부 커버(401), 하측을 감싸는 하부 커버(402), MR 댐퍼(400)의 측면을 감싸는 원통형의 측부 커버(403)를 포함하여 구성된다.

MR 댐퍼(400)는, 내부에 MR 유체가 수용되는 MR 유체 수용부(420)가 형성된 제2 보빈부(430)와, 제2 보빈부(430)의 외부에 권취되는 제2 코일(440)과, MR 유체 수용부(420)에 상하 길이 방향으로 끼워지며, 상하 길이방향으로 회동 가능하도록 구성된 MR 샤프트(410)를 포함하여 구성된다. 즉 제2 코일(440)에 가해지는 전류에 의해 MR 유체에 가해지는 자성의 세기가 가변되고 이에 따라 MR 유체의 점도가 가변될 수 있다. 따라서 MR 유체의 점도 가변에 따라 MR 샤프트(410)의 감쇠력이 가변될 수 있다. 이때, 상부 커버(401)는 상단이 제2 보정부(A2)에 고정되며, MR 샤프트(210)의 하단은 스테이지(4000)에 고정된다. 따라서 가공물(S)의 채터 발생 시 가공물 거치부(3000) 및 링크(500)를 통해 MR 댐퍼(400)에 전달되며, MR 댐퍼(400)와 MR 샤프트(410) 사이에 구성된 MR 유체의 점성에 따라 감쇠력이 가공물 거치부(3000)에 전달되어 가공물(S)의 채터를 감쇄시키게 된다. MR 샤프트(410)와 상부 커버(401)의 결합부에는 MR 유체의 외부 누유를 방지하기 위한 오일씰(O1)이 구비된다. 또한, MR 샤프트(410)와 하부 커버(402)의 결합부에도 MR 유체의 외부 누유를 방지하기 위한 오일씰(O2)이 구비된다. 아울러 MR 샤프트(410)의 하단과, 하부 커버(402)의 하면 사이에는 MR 샤프트(410)의 위치 복원을 위한 MR 포지션 스프링(470)이 구비된다.

도면상에는 도시하지 않았으나, 능동 보정 장치(1000)는 채터 감지 센서(S1, S3)의 채터 신호를 통해 제2 코일(440)에 가해지는 전류를 제어하여 채터에 대응되도록 MR 댐퍼(400)의 감쇠력을 조절하며, 변위 감지 센서(S2, S4)의 변위 신호를 통해 제1 코일(330)에 가해지는 전류를 제어하여 가공물(S)의 변위에 대응되도록 MA(300)의 변위를 조절하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.

이때, MA(300)의 변위를 조절하는 다른 실시 예로, 상기 제어부는, 데이터베이스에 저장된 변위 정보를 통해 제1 코일(330)에 가해지는 전류를 제어하여 가공물(S)의 변위에 대응되도록 MA(300)의 변위를 조절할 수도 있다. 가공물(S)의 변위는 시간에 따른 변위량이 크지 않지 때문에 실시간 변위 보정이 필요하지 않고, 열에 의해 변형되는 가공물(S)의 변위가 일정하기 때문에 센서를 통해 변위량을 측정하지 않아도 변위량의 예측이 가능하기 때문이다. 따라서 가공물(S)의 열 변형 시뮬레이션을 통해 시간에 따른 가공물의 변위량을 통계적인 수치로 데이터베이스에 저장한 후 이 정보를 토대로 MA(300)의 변위를 조절할 수 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1000 : 능동 보정 모듈
100 : 상부 스테이지
200 : 하부 스테이지
300 : MA 310 : 자기변형소자
320 : 제1 보빈부 330 : 제1 코일
350 : 페라이트 소자
400 : MR 댐퍼 410 : MR 샤프트
420 : MR 유체 수용공간 430 : 제2 보빈부
440 : 제2 코일
500 : 링크

Claims

가공물 거치부와 스테이지 사이에 구비되는 능동 보정 모듈에 있어서,
상기 능동 보정 모듈은,
자력에 의해 길이 변위가 발생하는 자기변형소자를 포함하는 자기변형소자 액추에이터; 및
MR 유체의 점도 변화를 통해 MR 샤프트의 감쇠력이 가변되는 MR 댐퍼; 를 포함하되,
상기 자기변형소자 액추에이터와 상기 MR 댐퍼는 서로 병렬 연결되는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 능동 보정 모듈은,
하측 일단에는 상기 자기변형소자 액추에이터가 연결되며, 하측 타단에는 상기 MR 댐퍼가 연결되고, 상측 중앙에는 상기 가공물 거치부가 연결되는 링크;
를 포함하는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 2항에 있어서,
상기 자기변형소자 액추에이터는,
상기 자기변형소자의 외측에 구비되며, 상기 자기변형소자의 변위를 가변시키도록 자기장 형성을 위한 제1 코일이 권취되는 제1 보빈부; 를 포함하며,
상기 MR 댐퍼는,
내부에 MR 유체가 충진되는 유체공간이 형성되고, 외부에 상기 MR 유체의 점도를 가변시키도록 자기장 형성을 위한 제2 코일이 권취되는 제2 보빈부;
상기 제2 보빈부의 내부에 축 방향으로 왕복운동 가능하도록 끼워지되 상기 MR 유체의 점도 변화에 의해 감쇠력이 가변되는 MR 샤프트; 를 포함하는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 3항에 있어서,
상기 능동 보정 모듈은,
상기 자기변형소자의 변위에 의해 상하 회동하는 제1 보정부; 및
상기 MR 댐퍼의 상측에 연결된 제2 보정부; 를 포함하며,
상기 제1 보정부는 상기 링크의 하측 일단에 연결되고, 상기 제2 보정부는 상기 링크의 하측 타단에 연결되는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 2항에 있어서,
상기 능동 보정 모듈은,
상기 링크의 상측이 상기 가공물 거치부 또는 상기 스테이지 중 어느 하나에 고정되며,
상기 자기변형소자 액추에이터 및 MR 댐퍼의 하측이 상기 가공물 거치부 또는 상기 스테이지 중 어느 하나에 고정되어,
상기 가공물 거치부에 거치되는 가공물의 채터를 감쇄하는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 3항에 있어서,
상기 능동 보정 모듈은,
상기 가공물 거치부에 구비된 채터 감지 센서;
상기 가공물 거치부에 구비된 변위 감지 센서; 및
상기 가공물 거치부에 구비된 변위 감지 센서의 변위 신호를 통해 상기 제1 코일에 가해지는 전류를 제어하고, 상기 채터 감지 센서의 채터 신호를 통해 상기 제2 코일에 가해지는 전류를 제어하는 제어부;
를 포함하는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가공물의 열 변형 시뮬레이션을 통해 산출된 상기 가공물의 시간에 따른 변위 신호가 저장된 데이터베이스를 통해 상기 변위 신호를 전달받아 상기 제2 코일에 가해지는 전류를 제어하는, 자기변형소자 액추에이터와 MR 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈.