KR20210052302A - 융착기의 다중 능동소음제어 방법 - Google Patents

융착기의 다중 능동소음제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계, (b) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 제1 융착기를 능동소음제어를 수행하는 단계, (c) 제2 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계, (d) 제3 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계 및 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함하고, 유무선 통신을 이용하여 제1 융착기, 제2 융착기 및 제3 융착기 간의 작동정보를 공유하며, 상기 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계는 수학적 모델링을 통하여 제2 융착기에 구비된 제2 소음발생부 및 제3 융착기에 구비된 제3 소음발생부에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 예측하고, 수학적 모델링은 제1 내지 제3 융착기가 정상적으로 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 평균값인 기준값, 제1 내지 제3 융착기가 사용된 시간, 제1 내지 제3 융착기의 수명 및 교체주기를 기반으로 정립되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 제공한다.

Description

융착기의 다중 능동소음제어 방법{Method for active noise control of welding machine}
본 발명은 융착기의 다중 능동소음제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 융착기에서 발생하는 간섭 소음을 능동소음제어 기술을 통해 상쇄시키는 융착기의 다중 능동소음제어 방법에 관한 것이다.
융착기는 플라스틱 필름 등을 가열하여 둘 이상의 물체를 가열하여 융착시키는 장치로서, 산업 전반에 걸쳐서 광범위하게 사용되고 있다. 융착기는 복합기계로서, 많은 구성요소의 유기적인 결합에 의해 동작하기 때문에 구성요소 중 어느 하나라도 제 역할을 하지 못하게 되면, 진동 또는 소음이 발생하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 융착기를 도시한다. 도 1의 (a)는 1명의 작업자(21)가 1대의 제1 융착기(11)를 제어하는 것을 도시하는데, 이와 같이 작업자(21)가 능동소음제어(ANC) 영역에서 1대의 제1 융착기(11)를 제어하는 경우, 융착기(11)의 진동 및 소음을 제어하기 용이하다.
그러나, 도 1의 (b)와 같이 2명의 작업자(21, 22)가 2대의 융착기(10)를 제어하는 경우에는 상황이 달라진다. 제1 융착기(11) 및 제2 융착기(12)가 동일한 공간 내에 있을 경우, 제1 융착기(11) 및 제2 융착기(12)에서 발생하는 간섭 소음이 발생하여 서로 충돌함에 따라 작업자(21, 22)는 능동소음제어를 하기 어려운 문제점이 생긴다.
따라서, 다수의 융착기를 사용할 경우에도 진동 또는 소음에 의해 서로 간에 간섭 소음이 생기지 않도록 하는 연구개발이 필요하다.
(특허문헌 1) 공개특허공보 제 10- 2019-0095713호(2019.08.16.)
(특허문헌 2) 공개특허공보 제 10- 2008-0805890호(2008.02.14.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 동일한 공간 내에 위치한 다수의 융착기에서 발생하는 간섭 소음을 능동소음제어 기술을 통해 상쇄시키는 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 (a) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 상기 제1 융착기를 능동소음제어를 수행하는 단계; (c) 제2 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; (d) 제3 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함하고, 유무선 통신을 이용하여 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 작동정보를 공유하며, 상기 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계는 수학적 모델링을 통하여 상기 제2 융착기에 구비된 제2 소음발생부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 소음발생부에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 예측하고, 상기 수학적 모델링은 상기 제1 내지 제3 융착기가 정상적으로 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 평균값인 기준값, 상기 제1 내지 제3 융착기가 사용된 시간, 상기 제1 내지 제3 융착기의 수명 및 교체주기를 기반으로 정립되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있다고 판단되면, 상기 (b) 단계를 수행하는 단계; 및 (a2) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있지 않다고 판단되면, 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 소음발생부가 간섭 소음을 발생시키는 단계; (b2) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 센서부가 상기 제1 소음발생부의 간섭 소음을 측정하는 단계; (b3) 적어도 하나의 작업자에 의해 상기 제 1 융착기에 구비된 제1 입력부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 입력부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 입력부로 입력정보가 입력되는 단계; (b4) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 제어부가 상기 입력정보에 따라 상기 제 1 소음상쇄부를 동작시키는 단계; 및 (b5) 상기 제1 소음상쇄부가 상기 제1 소음발생부의 간섭 소음의 반향파를 생성하여 송출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 3 입력부는 상기 적어도 하나의 작업자에 의해 입력되는 입력신호를 통해서도 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 작동정보를 공유할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 (b5) 단계 이후, 상기 제1 융착기에 구비된 제1 피드백부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 피드백부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 피드백부가 상기 적어도 하나의 작업자에 의한 위치 소음이 존재하는지 여부를 측정하여 상기 제1 제어부로 전달하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 제어부는 상기 위치 소음이 존재하는 경우, 상기 위치 소음을 반영한 반향파를 생성하도록 상기 제1 소음상쇄부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 제2 융착기가 동작하는 것으로 판단되면, 상기 (d) 단계를 수행하는 단계; 및 (c2) 상기 제2 융착기가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 제 3 융착기가 동작하는 것으로 판단되면, 상기 제2 소음발생부에서 생성되는 간섭 소음 및 상기 제3 소음발생부에서 생성되는 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계; 및 (d2) 상기 제 3 융착기가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영한 후 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기는 구동조건 및 재료에 의해 초기 능동소음제어 파라미터가 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구동조건은 회전수, 왕복 주기 및 스핀들의 종류 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 재료는 아크릴, 플라스틱 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 (a) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 상기 제1 융착기를 능동소음제어를 수행하는 단계; (c) 제2 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; (d) 제3 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함하고, 유무선 통신을 이용하여 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 시작시점정보를 공유하며, 상기 시작시점정보는 상기 제1 융착기에 구비된 제1 센서부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 센서부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 센서부로 입력되는 시점을 기준으로 하고, 상기 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계는 수학적 모델링을 통하여 상기 제2 융착기에 구비된 제2 소음발생부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 소음발생부에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 예측하고, 상기 수학적 모델링은 상기 제1 내지 제3 융착기가 정상적으로 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 평균값인 기준값, 상기 제1 내지 제3 융착기가 사용된 시간, 상기 제1 내지 제3 융착기의 수명 및 교체주기를 기반으로 정립되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 동일한 공간 내에 위치한 다수의 융착기에서 발생하는 간섭 소음을 능동소음제어 기술을 통해 상쇄시킴에 따라 작업효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 간섭 소음을 최소화시킴에 따라 융착기의 내구성을 향상시켜 제품수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1의 (a), (b)는 종래기술을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 설명하기 위해 다수로 설치된 융착기 및 융착기에서 발생하는 간섭소음을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 작동정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 센서정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 시작시점정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 다중 능동소음제어 방법에서 구동조건 및 재료에 따른 진동수 및 진폭을 나타낸 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 설명하기 위해 다수로 설치된 융착기의 구성요소 및 융착기에서 발생하는 간섭소음을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 설명하기 위한 구성요소에 대하여 우선적으로 설명하도록 한다.
본 발명은 작업자(20)가 다수의 융착기를 사용할 경우 다수의 융착기 간에 생성되는 간섭 소음을 제어하는 것을 모두 포함한다. 다만, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 3명의 작업자가 3대의 융착기를 사용할 경우, 발생하는 간섭 소음을 제어하는 것에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. 또한, 도 2에 도시된 것 이외에 1명의 작업자가 다수의 융착기를 사용하면서 발생하는 간섭 소음을 제어하는 것도 가능하다.
도 2를 참조하면, 제1 융착기(100)는 제1 입력부(110), 제1 소음발생부(120), 제1 센서부(130), 제1 제어부(140), 제1 소음상쇄부(150) 및 제1 피드백부(160)를 포함한다.
제1 입력부(110)는 제1 작업자(21)가 스위치 등을 통하여 입력정보 신호 또는 입력신호를 입력하는 기기로서, 제1 입력부(110)의 모든 동작을 제어하는 입력신호를 포함할 수 있다.
제1 소음발생부(120)는 제1 융착기(100)의 내부에서 동작하면서 소음을 발생하는 구성요소들을 포함할 수 있다. 제1 소음발생부(120)가 동작하여 발생되는 소음은 간섭 소음으로 주변에 위치한 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)에 전달될 수 있다. 또한, 간섭 소음은 제1 융착기(100)의 외부로 통과하여 작업자에게 전달될 수 있다.
제1 센서부(130)는 제1 융착기(100)의 내부에 위치하여 제1 소음발생부(120)에서 발생되는 소음을 측정한다. 이를 위한 제1 센서부(130)는 제1 소음발생부(120)와 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다.
제1 제어부(140)는 능동소음제어(ANC: active noise control)를 수행할 수 있도록 제1 센서부(130), 제1 소음상쇄부(150) 및 제1 피드백부(160)를 제어한다.
제1 소음상쇄부(150)는 제1 제어부(140)와 전기적으로 연결되고, 제1 융착기(100)의 외부에 장착될 수 있다. 제1 소음상쇄부(150)는 제1 소음발생부(120)에서 발생하는 간섭 소음을 상쇄시키는 반향파를 만들어내는 컨트롤 스피커(control speaker)일 수 있다.
제1 소음상쇄부(150)는 능동소음제어(ANC) 기술의 일환으로 노이즈 캔슬링(noise canceling), 능동 소음 감소(active noise reduction, ANR) 등과 같은 유사한 기술이 적용될 수도 있다.
제1 피드백부(160)는 제1 제어부(140)와 전기적으로 연결되어 작업자의 위치 소음 여부를 제1 제어부(140)로 피드백할 수 있다. 구체적으로 제1 피드백부(160)는 간섭 소음과 반향파가 작업자에게 전달됨에 따라 생성되는 작업자의 위치 소음을 감지할 경우, 작업자의 위치 소음이 존재함을 알리는 신호를 제1 제어부(140)로 전송할 수 있다. 다만, 제1 피드백부(160)는 작업자의 위치 소음을 감지하지 못할 경우, 작업자의 위치 소음이 존재하지 않음을 알리는 신호를 제1 제어부(140)로 전송한다.
또한, 제1 피드백부(160)는 제1 소음상쇄부(150)가 동작하여 반향파를 생성함에 따라 간섭 소음을 상쇄시킨 후 그에 따른 결과를 제1 제어부(140)에 전달할 수도 있다. 예를 들어, 반향파에 의해 간섭 소음이 완전히 상쇄되었을 경우, 제1 피드백부(160)는 간섭 소음이 제거되었음을 알리는 신호를 제1 제어부(140)로 전달하고, 그에 따른 제1 제어부(140)는 목적한 바를 달성하였으므로 별다른 조치를 취하지 않는다.
반면, 제1 소음상쇄부(150)가 반향파를 생성하여 간섭 소음을 향하여 송출하였음에도 간섭 소음이 완전히 상쇄되지 않았을 경우, 제1 피드백부(160)는 간섭 소음이 완전히 상쇄되지 않았음을 알리는 신호를 제1 제어부(140)로 전달한다.
도 2를 참조하면, 제2 융착기(200)는 제2 입력부(210), 제2 소음발생부(220), 제2 센서부(230), 제2 제어부(240), 제2 소음상쇄부(250) 및 제2 피드백부(260)를 포함한다. 제2 융착기(200)는 제2 작업자(22)가 사용하는 것으로서, 제1 융착기(100)와 동일한 구성요소를 포함하므로 구체적인 설명은 전술한 제1 융착기(100)를 참고하도록 한다.
도 2를 참조하면, 제3 융착기(300)는 제3 입력부(310), 제3 소음발생부(320), 제3 센서부(330), 제3 제어부(340), 제3 소음상쇄부(350) 및 제3 피드백부(360)를 포함한다. 제3 융착기(300)는 제3 작업자(23)가 사용하는 것으로서, 제1 융착기(100) 및 제2 융착기(200)의 구성요소와 동일하므로 구체적인 설명은 전술한 제1 융착기(100)를 참고하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 작동정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 유무선 통신을 이용하여 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300) 간의 작동정보를 공유한다.
한편, 작동정보를 공유하는 다른 방법으로서, 제1 내지 3 입력부(110, 210, 310)는 적어도 하나의 작업자(21, 22, 23)에 의해 입력되는 입력신호를 통해서도 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300) 간의 작동정보를 공유가 가능하다.
도 3을 참조하면, 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)는 일직선상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 융착기(100)와 제2 융착기(200) 사이에는 제1 융착기(100)의 작동정보 및 제2 융착기(200)의 작동정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
또한, 제2 융착기(200)와 제3 융착기(200) 사이에는 제2 융착기(200)의 작동정보 및 제3 융착기(300)의 작동정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
아울러, 제1 융착기(100)와 제3 융착기(300) 사이에는 제1 융착기(100)의 작동정보 및 제3 융착기(300)의 작동정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 (a) 제1 융착기(100)가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계(S100), (b) 제1 융착기(100)가 동작시간 내에 있는지 여부에 따라 제1 융착기(100)를 능동소음제어를 수행하는 단계(S200), (c) 제2 융착기(200)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계(S300), (d) 제3 융착기(300)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계(S400) 및 (e) 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계는, (a1) 제1 융착기(100)가 작동시간 내에 있다고 판단되면, 상기 (b) 단계를 수행하는 단계 및 (a2) 제1 융착기(100)가 작동시간 내에 있지 않다고 판단되면, 종료하는 단계를 포함한다.
여기서, 작동시간은 제1 융착기(100)가 작동하는 기설정된 작동시간을 의미한다.
상기 (b) 단계는, (b1) 제1 융착기(100)에 구비된 제1 소음발생부(120)가 간섭 소음을 발생시키는 단계, (b2) 제1 융착기(100)에 구비된 제1 센서부(130)가 제1 소음발생부(120)의 간섭 소음을 측정하는 단계, (b3) 적어도 하나의 작업자(20)에 의해 제 1 융착기(100)에 구비된 제1 입력부(110), 제2 융착기(200)에 구비된 제2 입력부(210) 및 제3 융착기(300)에 구비된 제3 입력부(310)로 입력정보가 입력되는 단계, (b4) 제1 융착기(100)에 구비된 제1 제어부(140)가 입력정보에 따라 제1 융착기(100)에 구비된 제 1 소음상쇄부(150)를 동작시키는 단계 및 (b5) 제1 소음상쇄부(150)가 제1 소음발생부(120)의 간섭 소음의 반향파를 생성하여 송출하는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계는, 상기 (b5) 단계 이후, 제1 융착기(100)에 구비된 제1 피드백부(160), 제2 융착기(200)에 구비된 제2 피드백부(260) 및 제3 융착기(300)에 구비된 제3 피드백부(360)가 적어도 하나의 작업자(20)에 의한 위치 소음이 존재하는지 여부를 측정하여 제1 제어부(140)로 전달하는 단계를 더 포함한다.
이때, 제1 제어부(140)는 작업자(20)의 위치 소음이 존재하는 경우, 위치 소음을 반영한 반향파를 생성하도록 제1 소음상쇄부(150)를 제어한다.
상기 (c) 단계는, (c1) 제2 융착기(200)가 동작하는 것으로 판단되면, 상기 (d) 단계를 수행하는 단계 및 (c2) 제2 융착기(200)가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함한다.
상기 (d) 단계는, (d1) 제 3 융착기(300)가 동작하는 것으로 판단되면, 제2 융착기(200)에 구비된 제2 소음발생부(220)에서 생성되는 간섭 소음 및 제3 융착기(300)에 구비된 제3 소음발생부(320)에서 생성되는 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계 및 (d2) 제3 융착기(200)가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 제2 융착기(200)의 간섭 소음을 예측하여 반영한 후 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함한다.
상기 (d1) 단계에서는, 제2 소음발생부(220) 및 제3 소음발생부(320)에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 미리 예측하여 간섭 소음을 상쇄시킬 수 있는 반향파를 생성하기 위한 보정단계이다. 이때, 간섭 소음을 미리 예측하는 것은 수학적 모델링을 정립하여 적용함에 따라 구현할 수 있다.
구체적으로 정상 상태의 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)가 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 후 그 평균값을 기준값으로 한다.
다음, 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)가 사용된 시간, 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)의 수명 및 구성요소의 교체주기 등을 파악하고, 이를 기반으로 한 수학적 모델링에 적용하여 간섭 소음을 예측한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 센서정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 유무선 통신을 이용하여 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300) 간의 센서정보를 공유한다.
도 5을 참조하면, 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)는 일직선상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 융착기(100)와 제2 융착기(200) 사이에는 제1 융착기(100)의 센서정보 및 제2 융착기(200)의 센서정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
또한, 제2 융착기(200)와 제3 융착기(200) 사이에는 제2 융착기(200)의 센서정보 및 제3 융착기(300)의 센서정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
아울러, 제1 융착기(100)와 제3 융착기(300) 사이에는 제1 융착기(100)의 센서정보 및 제3 융착기(300)의 센서정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
상기한 제2 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 제1 실시예에서 작동정보가 센서정보로 대체되어 도 4에 도시된 순서대로 동작한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법에서 다수의 융착기 간에 시작시점정보가 이루어지는 것을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 (a) 제1 융착기(100)가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계, (b) 제1 융착기(100)가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 제1 융착기(100)를 능동소음제어를 수행하는 단계, (c) 제2 융착기(200)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계, (d) 제3 융착기(300)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계 및 (e) 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함한다.
또한, 유무선 통신을 이용하여 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300) 간의 시작시점정보를 공유한다. 여기서, 시작시점정보는 센서값이 변하는 타이밍을 기준으로 한 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)의 시작시점을 의미한다.
구체적으로 시작시점정보는 제1 융착기(100)의 제1 센서부(130), 제2 융착기(200)의 제2 센서부(230) 및 제3 융착기(300)의 제3 센서부(330)로 입력되는 시점을 기준으로 한다.
도 6을 참조하면, 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)는 일직선상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 융착기(100)와 제2 융착기(200) 사이에는 제1 융착기(100)의 시작시점정보 및 제2 융착기(200)의 시작시점정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
또한, 제2 융착기(200)와 제3 융착기(200) 사이에는 제2 융착기(200)의 시작시점정보 및 제3 융착기(300)의 시작시점정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
아울러, 제1 융착기(100)와 제3 융착기(300) 사이에는 제1 융착기(100)의 시작시점정보 및 제3 융착기(300)의 시작시점정보가 양방향으로 공유될 수 있다.
상기한 제3 실시예에 따른 융착기의 다중 능동소음제어 방법은 제1 실시예에서 작동정보가 시작시점정보로 대체되어 도 4에 도시된 순서대로 동작한다.
도 7은 본 발명의 다중 능동소음제어 방법에서 구동조건 및 재료에 따른 진동수 및 진폭을 나타낸 그래프이다.
상기한 제1 융착기(100), 제2 융착기(200) 및 제3 융착기(300)는 구동조건 및 재료에 의해 초기 능동소음제어 파라미터가 변경된다. 여기서, 구동조건은 회전수(RPM), 왕복 주기 및 스핀들의 종류 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 재료는 아크릴, 플라스틱 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 7은 구동조건 및 재료에 따른 진동수(X축) 및 진폭(Y축)을 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 재료가 서로 다르고 회전수가 동일할 경우, 2000회전수(RPM) 기준으로 아크릴에 비해 알루미늄이 200Hz 저주파 성분이 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
또한, 재료가 동일하고 회전수가 다를 경우, 아크릴과 알루미늄 모두 500Hz 이하의 저주파 성분이 많이 감소하는 것을 알 수 있다.
따라서, 작업자는 상기한 구동조건 및 재료를 제1, 2, 3 입력부(110, 210, 310)를 적절히 이용하여 간섭 소음을 최소화시키도록 제1, 2, 3 융착기(100, 200, 300)를 동작시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 융착기
11: 제1 융착기
12: 제2 융착기
20: 작업자
21: 제1 작업자
22: 제2 작업자
23: 제3 작업자
100: 제1 융착기
110: 제1 입력부
120: 제1 소음발생부
130: 제1 센서부
140: 제1 제어부
150: 제1 소음상쇄부
160: 제1 피드백부
200: 제2 융착기
210: 제2 입력부
220: 제2 소음발생부
230: 제2 센서부
240: 제2 제어부
250: 제2 소음상쇄부
260: 제2 피드백부
300: 제3 융착기
310: 제3 입력부
320: 제3 소음발생부
330: 제3 센서부
340: 제3 제어부
350: 제3 소음상쇄부
360: 제3 피드백부

Claims (11)

  1. (a) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계;
    (b) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 상기 제1 융착기를 능동소음제어를 수행하는 단계;
    (c) 제2 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 제3 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함하고,
    유무선 통신을 이용하여 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 작동정보를 공유하며,
    상기 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계는 수학적 모델링을 통하여 상기 제2 융착기에 구비된 제2 소음발생부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 소음발생부에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 예측하고, 상기 수학적 모델링은 상기 제1 내지 제3 융착기가 정상적으로 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 평균값인 기준값, 상기 제1 내지 제3 융착기가 사용된 시간, 상기 제1 내지 제3 융착기의 수명 및 교체주기를 기반으로 정립되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있다고 판단되면, 상기 (b) 단계를 수행하는 단계; 및
    (a2) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있지 않다고 판단되면, 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 소음발생부가 간섭 소음을 발생시키는 단계;
    (b2) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 센서부가 상기 제1 소음발생부의 간섭 소음을 측정하는 단계;
    (b3) 적어도 하나의 작업자에 의해 상기 제 1 융착기에 구비된 제1 입력부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 입력부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 입력부로 입력정보가 입력되는 단계;
    (b4) 상기 제1 융착기에 구비된 제1 제어부가 상기 입력정보에 따라 상기 제 1 소음상쇄부를 동작시키는 단계; 및
    (b5) 상기 제1 소음상쇄부가 상기 제1 소음발생부의 간섭 소음의 반향파를 생성하여 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 내지 3 입력부는 상기 적어도 하나의 작업자에 의해 입력되는 입력신호를 통해서도 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 작동정보를 공유하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 (b5) 단계 이후, 상기 제1 융착기에 구비된 제1 피드백부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 피드백부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 피드백부가 상기 적어도 하나의 작업자에 의한 위치 소음이 존재하는지 여부를 측정하여 상기 제1 제어부로 전달하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 제어부는 상기 위치 소음이 존재하는 경우, 상기 위치 소음을 반영한 반향파를 생성하도록 상기 제1 소음상쇄부를 제어하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 제2 융착기가 동작하는 것으로 판단되면, 상기 (d) 단계를 수행하는 단계; 및
    (c2) 상기 제2 융착기가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 상기 제 3 융착기가 동작하는 것으로 판단되면, 상기 제2 소음발생부에서 생성되는 간섭 소음 및 상기 제3 소음발생부에서 생성되는 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계; 및
    (d2) 상기 제 3 융착기가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영한 후 상기 (a) 단계로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기는 구동조건 및 재료에 의해 초기 능동소음제어 파라미터가 변경되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 구동조건은 회전수, 왕복 주기 및 스핀들의 종류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 재료는 아크릴, 플라스틱 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
  11. (a) 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부를 판단하는 단계;
    (b) 상기 제1 융착기가 작동시간 내에 있는지 여부에 따라 상기 제1 융착기를 능동소음제어를 수행하는 단계;
    (c) 제2 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 제3 융착기가 동작하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계를 포함하고,
    유무선 통신을 이용하여 상기 제1 융착기, 상기 제2 융착기 및 상기 제3 융착기 간의 시작시점정보를 공유하며,
    상기 시작시점정보는 상기 제1 융착기에 구비된 제1 센서부, 상기 제2 융착기에 구비된 제2 센서부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 센서부로 입력되는 시점을 기준으로 하고,
    상기 (e) 제2 융착기 및 제3 융착기의 간섭 소음을 예측하여 반영하는 단계는 수학적 모델링을 통하여 상기 제2 융착기에 구비된 제2 소음발생부 및 상기 제3 융착기에 구비된 제3 소음발생부에서 발생이 예상되는 간섭 소음을 예측하고, 상기 수학적 모델링은 상기 제1 내지 제3 융착기가 정상적으로 동작했을 때, 발생하는 정상적인 간섭 소음을 빅데이터로 수집한 평균값인 기준값, 상기 제1 내지 제3 융착기가 사용된 시간, 상기 제1 내지 제3 융착기의 수명 및 교체주기를 기반으로 정립되는 것을 특징으로 하는 융착기의 다중 능동소음제어 방법.
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