KR20210052778A - 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치 및 이를 이용한 가공 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 판재 등의 가공대상의 가공부위에 발생하는 진동 또는 변위에 대응하여 공구의 작동을 제어함으로써 가공대상의 가공 품질을 향상시키는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치는, 가공대상에 대해 가공을 수행하는 가공부; 가공대상과 접촉하여 가공대상을 고정 지지하고, 가공대상과의 접촉 부위에 대한 진동을 측정하는 지그부; 가공부에 의해 가공되는 가공대상의 일 부위인 가공부위에 인접하여 설치되고, 가공부위 주위의 진동을 측정하는 가공부위진동센서; 및 지그부 또는 가공부위진동센서로부터 진동 신호를 전달 받고, 진동 신호를 분석하여 가공부로 제어 신호를 전달함으로써, 가공부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치 및 이를 이용한 가공 제어 방법 {APPARATUS FOR MACHINING CONTROL CONSIDERING VIBRATION AND DISPLACEMENT AND METHOD FOR MACHINING CONTROL USING THE SAME}

본 발명은 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치 및 이를 이용한 가공 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 판재 등의 가공대상의 가공부위에 발생하는 진동 또는 변위에 대응하여 공구의 작동을 제어함으로써 가공대상의 가공 품질을 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

CNC 공작기계나 로봇 등을 이용하여 가공대상인 판재에 대한 가공공정을 수행하는 경우, 지그에 의해 고정되는 판재의 물성, 지그의 고정 면적이나 고정력에 따른 지지하는 방식, 및 판재에 인가되는 가공력 등에 따라, 가공 중 판재에 변형 및 진동이 발생할 수 있으며, 이와 같은 가공 중의 변형 및 진동에 의해 판재에 대한 가공 품질이 저하되어 불량이 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0121869호(발명의 명칭: 가공로봇의 3차원 가공 진동 모니터링 시스템 및 방법)에서는, 가공로봇의 임의의 부분에 임의의 수만큼 설치되어 각각의 진동을 측정하며, 가공로봇의 임의의 가공통계범위에서 측정되는 진동신호의 평균값 및 표준편차를 계산하여 진동기준을 설정하는 스마트 진동 센서; 상기 스마트 진동 센서로부터 측정되는 각각의 진동신호 및 진동기준신호를 수집하는 센서노드부; 상기 센서노드부가 수집한 진동신호 및 진동기준신호를 수신하며, 상기 수신된 진동기준신호 이후에 수신되는 진동신호가 상기 진동기준신호 범위에 포함되는지를 판단하는 판정부; 및 상기 판정부로부터 판단되는 결과를 표시하는 표시부를 포함하는 가공로봇의 3D 가공 진동 모니터링 시스템이 개시되어 있다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0121869호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가공대상에 대한 가공 수행 중, 가공대상에서 발생되는 진동 또는 변형에 의한 가공 품질 저하를 최소화하는 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, 가공대상에 대해 가공을 수행하는 가공부; 상기 가공대상과 접촉하여 상기 가공대상을 고정 지지하고, 상기 가공대상과의 접촉 부위에 대한 진동을 측정하는 지그부; 상기 가공부에 의해 가공되는 가공대상의 일 부위인 가공부위에 인접하여 설치되고, 상기 가공부위 주위의 진동을 측정하는 가공부위진동센서; 및 상기 지그부 또는 상기 가공부위진동센서로부터 진동 신호를 전달 받고, 상기 진동 신호를 분석하여 상기 가공부로 제어 신호를 전달함으로써, 상기 가공부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 진동 신호를 분석하여 상기 가공부위의 진동주파수 및 변위량을 도출할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가공부위의 진동주파수 및 변위량 각각이 소정의 기준 값 이하가 되도록 상기 가공부를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가공부는, 상기 가공부의 부하를 측정하는 부하센서를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가공대상은, 상기 가공부위진동센서와 결합하는 홈 형상의 결합홈을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가공부위진동센서를 상기 결합홈으로 이동시켜 상기 결합홈에 설치하는 로봇암을 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 가공대상이 상기 지그부에 고정되고, 상기 가공부위진동센서가 상기 가공부위 주위에 설치되는 제1단계; 상기 가공부에 의해 상기 가공부위에 가공이 수행되고, 상기 가공부위진동센서와 지그진동센서 각각으로부터 상기 제어부로 가공부위진동신호 및 지그진동신호가 전달되는 제2단계; 상기 가공부위진동신호와 상기 지그진동신호를 분석하여 상기 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량을 도출하고, 가공대상과 흡착체의 접촉 부위인 지지부위의 진동주파수를 도출하는 제3단계; 상기 가공부의 부하량을 측정하고, 상기 가공부의 부하량에 따라 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값을 선택하는 제4단계; 및 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성되도록 상기 가공부에 구비된 공구의 작동 상태가 가변되는 제5단계;를 포함한다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 가공대상에서 가공이 수행되는 가공부위 주위의 진동 및 지그의 진동 등을 측정하고, 이를 이용하여 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및, 지그에 의한 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성됨으로써, 가공부위의 가공 품질을 향상시킬 수 있다는 것이다.

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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 제어 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공 제어 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공부위진동센서의 설치에 대한 모식도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 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 실시 예를 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 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 제어 장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공 제어 장치의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공부위진동센서(100)의 설치에 대한 모식도이다. 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 가공 제어 장치는, 가공대상(10)에 대해 가공을 수행하는 가공부(300); 가공대상(10)과 접촉하여 가공대상(10)을 고정 지지하고, 가공대상(10)과의 접촉 부위에 대한 진동을 측정하는 지그부(200); 가공부(300)에 의해 가공되는 가공대상(10)의 일 부위인 가공부위에 인접하여 설치되고, 가공부위 주위의 진동을 측정하는 가공부위진동센서(100); 및 지그부(200) 또는 가공부위진동센서(100)로부터 진동 신호를 전달 받고, 진동 신호를 분석하여 가공부(300)로 제어 신호를 전달함으로써, 가공부(300)를 제어하는 제어부;를 포함한다. 여기서, 가공대상(10)은 평면 또는 자유곡면 형상을 구비하는 판재 형상으로 형성될 수 있으며, 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP), 금속, 합성수지 등으로 형성될 수 있다. 판재 형상인 가공대상(10)의 두께는 15mm이하일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 가공대상(10)이 상기와 같이 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

가공부(300)는 가공대상(10)에 대해 직접적으로 가공을 수행하는 공구(310)를 구비하고, 가공대상(10) 상에서 3차원 이동을 수행하여 위치를 변경하면서 가공대상(10)에 대한 가공을 수행할 수 있다. 가공대상(10)에 대한 가공 공정은, 도 1에서 보는 바와 같은 드릴링, 도 2에서 보는 바와 같은 라이팅, 그리고, 밀링 및 트리밍 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.

지그부(200)는, 길이가 가변하는 지지대(230), 지지대(230)의 일단에 형성되고 지지대(230)의 길이 방향 중심축에 대해 회전 각이 가변하며 가공대상(10)과 접촉하여 가공대상(10)을 고정 지지하는 흡착체(220), 및 지그부(200)를 지지하는 베이스(500)와 결합하고 지지대(230)의 타단과 결합하여 지지대(230)의 회전 각을 가변시키는 지그작동체(240),를 구비할 수 있다. 여기서, 흡착체(220)가 가공대상(10)의 일면을 흡착함으로써 가공대상(10)이 지그부(200)에 고정 지지될 수 있고, 흡착체(220)에 진동 센서인 지그진동센서(210)가 구비됨으로써, 지그부(200)가 가공대상(10)과의 접촉 부위에 대한 진동을 측정할 수 있다.

제어부는, 진동 신호를 분석하여 가공부위 주위의 진동주파수 및 변위량을 도출할 수 있다. 제어부는 실시간으로 가공부위진동센서(100) 및 지그진동센서(210)로부터 진동 신호를 전달 받으며, 가공부위진동센서(100)로부터 전달된 진동 신호인 가공부위진동신호 및 지그진동센서(210)로부터 전달된 진동 신호인 지그진동신호를 분석할 수 있다. 가공부위진동센서(100)는, 가공부위 주위의 초 당 진동 수를 측정하여 가공부위 주위의 진동주파수를 도출하고, 가공부위 주위의 진폭을 측정하여 가공부위 주위의 변위량을 도출할 수 있다. 그리고, 지그진동센서(210)는, 가공대상(10)과 흡착체(220)의 접촉 부위인 지지부위의 초 당 진동 수를 측정하여 지지부위의 진동주파수를 도출할 수 있다. 여기서, 진동주파수의 단위는 헤르츠(Hz)이고, 변위량의 단위는 밀리미터(mm)일 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 공구(310)가 판재 형상인 가공대상(10)의 상부면을 가압하면서 드릴링을 수행하는 경우에는, 공구(310)의 압력에 의해 가공부위가 하부 방향으로 이동하면서 가공대상(10)에 변형이 발생할 수 있고, 도 2에서 보는 바와 같이 공구(310)가 가공대상(10)의 측부면(두께면)을 가압하면서 라우팅을 수행하는 경우에는, 공구(310)의 압력에 의해 가공부위가 상부 또는 하부 방향으로 이동하면서 가공대상(10)에 변형일 발생할 수 있다. 그리고, 각각의 경우에, 변형과 동시에 진동이 발생할 수 있다. 이와 같은 진동과 변형에 의해 가공대상(10)의 가공 품질이 영향을 받을 수 있다.

그러므로, 제어부는, 가공부위 주위의 진동주파수 및 변위량 각각이 소정의 기준 값 이하가 되도록 가공부(300)를 제어할 수 있다. 동시에, 제어부는, 가공대상(10)과 흡착체(220)의 접촉 부위인 지지부위의 진동주파수가 소정의 기준 값 이하가 되도록 가공부(300)를 제어할 수 있다. 여기서, 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값은 가공부위의 물성(강성 등), 가공부위에서의 가공 공차, 공구(310)의 마모량 등의 가공 조건에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 이에 대한 데이터가 취합되어 정리된 데이터테이블은 상기와 같은 복수 개의 가공 조건을 가변시키면서 가공부위의 품질을 확인함으로써 실험적으로 획득되거나, 또는, 시뮬레이션 프로그램에 의해 획득되어 제어부에 저장될 수 있다. 데이터테이블의 획득을 위해 유한요소해석 등을 수행할 수 있으며, 이와 같은 분석을 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 수행할 수 있다.

가공부(300)는, 가공부(300)의 부하를 측정하는 부하센서(320)를 구비할 수 있다. 가공부(300)가 가공대상(10)에 대해 가공을 수행하는 경우, 상기된 가공 조건에 따라 가공부(300)의 부하량(가공 수행 중 가공부(300)에 공급되는 전력량)이 변화할 수 있으며, 가공부(300)의 부하량 변화에 따라, 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값 중 선택되는 하나 이상의 기준 값이 변화할 수 있다.

제어부는 부하센서(320)로부터 가공부(300)의 부하량 변화에 대한 데이터를 실시간으로 전달 받으며, 가공부(300)의 부하량 값에 따라 가공부(300)로 제어 신호를 전달할 수 있다. 이에 따라, 공구(310)의 작동 상태가 가변하여, 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성될 수 있다. 여기서, 공구(310)의 작동 상태는, 공구(310)가 가공대상(10)을 가압하는 힘, 공구(310)의 회전력, 가공대상(10) 절단 시 공구(310)의 이동 속도 등 가공 중 공구(310)가 수행하는 모든 운동 상태를 의미할 수 있다.

구체적인 일 실시 예로써, 도 1에서 보는 바와 같이, 공구(310)가 가공대상(10)의 가공부위에 드릴링을 수행하는 경우, 부하센서(320)로부터 제어부로 가공부(300)의 부하량 변화에 대한 데이터가 전달되고, 제어부는 가공부(300)의 부하량에 따라 데이터테이블로부터 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값 각각을 선택하여 설정할 수 있다. 그리고, 제어부는 가공부(300)로 제어 신호를 전달하여 공구(310)가 가공부위를 가압하는 힘을 감소시키거나, 또는, 공구(310)의 회전 속도를 감소시킴으로써, 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및 지지부위의 진동주파수가 각각의 기준 값 이하로 유지되면서 가공이 수행되도록 할 수 있다.

도 3에서 보는 바와 같이, 가공대상(10)은, 가공부위진동센서(100)와 결합하는 홈 형상의 결합홈(11)을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는, 공구(310)가 가공대상(10)의 상부 또는 측부 방향에 대해 가공을 수행하는 경우 결합홈(11)이 가공대상(10)의 하부에 형성된다고 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 결합홈(11)은 가공 방향에 관계 없이 가공부위의 주위 어디든 형성될 수 있다. 즉, 가공부위진동센서(100)는 가공부위의 주위 어디든 형성될 수 있다.

각각의 가공부위는 가공대상(10)의 형성 시 사전에 정해질 수 있으며, 이에 따라, 각각의 가공부위에 인접하여 설치되는 가공부위진동센서(100)의 위치도 사전에 정해질 수 있다. 가공대상(10)에서, 이와 같이 가공부위진동센서(100)가 설치되는 위치에 결합홈(11)이 형성될 수 있다. 그리고, 결합홈(11)의 내부에는 암나사산이 형성될 수 있다. 또한, 결합홈(11)에 인입되어 결합되는 가공부위진동센서(100)에는 수나사산이 형성되어, 가공부위진동센서(100)의 수나사산과 결합홈(11)의 암나사산이 결합됨으로써, 가공부위진동센서(100)와 결합홈(11)이 나사결합될 수 있다. 이에 따라, 가공부위진동센서(100)가 가공대상(10)에 고정 설치되어 가공부위 주위의 진동이 손실 최소화되어 가공부위진동센서(100)로 전달될 수 있다.

그리고, 본 발명의 가공 제어 장치는, 가공부위진동센서(100)를 결합홈(11)으로 이동시켜 결합홈(11)에 설치하는 로봇암(400)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 로봇암(400)은, 결합홈(11)과 가공부위진동센서(100)의 나사결합을 해제시키고, 가공부위진동센서(100)를 센서보관부로 이동시킬 수 있다. 여기서, 센서보관부는 가공부위진동센서(100)를 거치시키는 공간을 제공할 수 있다.

상기와 같은 구성을 구현하기 위하여, 가공부위진동센서(100)는, 가공부위 주위로부터 전달되는 진동을 측정하는 본체(110), 본체(110)의 일 부위로부터 돌출되어 형성되고 수나사산을 구비하는 고정용결합체(120) 및, 본체(110)의 타 부위와 결합되고 로봇암(400)의 말단과 결합 또는 분리되는 이동용결합체(130),를 구비할 수 있다. 여기서, 이동용결합체(130)는 금속으로 형성되고, 로봇암(400)의 말단에는 전자석(410)이 형성되어, 가공부위진동센서(100)의 이동 시 전자석(410)의 자력에 의해 전자석(410)과 이동용결합체(130)가 결합됨으로써, 로봇암(400)의 작동에 의해 가공부위진동센서(100)가 이동될 수 있다. 그리고, 이동용결합체(130)는, 본체(110)와 결합되는 일 부위인 이동용결합체의 결합부위(131) 및, 이동용결합체의 결합부위(131)로부터 돌출되어 형성되고 본체(110)의 중심축(A-A')에 수직인 단면 형상이 다각형인 이동용결합체의 돌출부위(132)를 구비할 수 있다. 또한, 전자석(410)은, 이동용결합체의 돌출부위(132)가 인입될 수 있는 홈의 형상으로 형성된 이동용결합체인입홈(411)을 구비할 수 있다. 그리고, 로봇암(400)의 작동에 의해 전자석(410)은 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

이에 따라, 가공부위진동센서(100)를 가공대상(10)에 설치하는 경우, 이동용결합체의 돌출부위(132)가 이동용결합체인입홈(411)에 인입되어 결합된 후 로봇암(400)이 작동함으로써 가공부위진동센서(100)가 결합홈(11)으로 이동되고, 다음으로, 전자석(410)이 회전함으로써 고정용결합체(120)와 결합홈(11)이 나사결합되어 가공부위진동센서(100)가 가공부위 주위의 결합홈(11)에 고정 설치될 수 있다.

그리고, 가공부위진동센서(100)를 가공대상(10)으로부터 분리하는 경우, 로봇암(400)이 작동함으로써 전자석(410)이 가공부위진동센서(100)로 이동되고, 다음으로, 이동용결합체의 돌출부위(132)가 이동용결합체인입홈(411)에 인입되어 결합된 후 전자석(410)이 회전함으로써 고정용결합체(120)와 결합홈(11)의 나사결합이 해제되어 가공부위진동센서(100)가 가공대상(10)으로부터 분리되고, 로봇암(400)의 작동으로 가공부위진동센서(100)가 이동될 수 있다.

상기와 같이, 가공부위진동센서(100)는 로봇암(400)에 의해 자동으로 가공대상(10)에 설치될 수 있으나, 사용자에 의해 수동으로 가공부위진동센서(100)가 가공대상(10)에 설치될 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 가공대상(10)에서 가공이 수행되는 가공부위 주위의 진동 및 지그의 진동 등을 측정하고, 이를 이용하여 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및, 지그에 의한 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성됨으로써, 가공부위의 가공 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 가공 제어 장치를 이용한 가공 제어 방법에 대해서 설명하기로 한다.

제1단계에서, 가공대상(10)이 지그부(200)에 고정되고, 가공부위진동센서(100)가 가공부위 주위에 설치될 수 있다. 다음으로, 제2단계에서, 가공부(300)에 의해 가공부위에 가공이 수행되고, 가공부위진동센서(100)와 지그진동센서(210) 각각으로부터 제어부로 가공부위진동신호 및 지그진동신호가 전달될 수 있다.

그리고, 제3단계에서, 가공부위진동신호와 지그진동신호를 분석하여 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량을 도출하고, 가공대상(10)과 흡착체(220)의 접촉 부위인 지지부위의 진동주파수를 도출할 수 있다. 그 후, 제4단계에서, 가공부(300)의 부하량을 측정하고, 가공부(300)의 부하량에 따라 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값을 선택할 수 있다. 다음으로, 제5단계에서, 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성되도록 가공부(300)에 구비된 공구(310)의 작동 상태가 가변될 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 실시 예들은 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 : 가공대상 11 : 결합홈
100 : 가공부위진동센서 110 : 본체
120 : 고정용결합체 130 : 이동용결합체
131 : 이동용결합체의 결합부위 132 : 이동용결합체의 돌출부위
200 : 지그부 210 : 지그진동센서
220 : 흡착체 230 : 지지대
240 : 지그작동체 300 : 가공부
310 : 공구 320 : 부하센서
400 : 로봇암 410 : 전자석
411 : 이동용결합체인입홈 500 : 베이스

Claims (7)

1. 가공대상에 대해 가공을 수행하는 가공부;
   상기 가공대상과 접촉하여 상기 가공대상을 고정 지지하고, 상기 가공대상과의 접촉 부위에 대한 진동을 측정하는 지그부;
   상기 가공부에 의해 가공되는 가공대상의 일 부위인 가공부위에 인접하여 설치되고, 상기 가공부위 주위의 진동을 측정하는 가공부위진동센서; 및
   상기 지그부 또는 상기 가공부위진동센서로부터 진동 신호를 전달 받고, 상기 진동 신호를 분석하여 상기 가공부로 제어 신호를 전달함으로써, 상기 가공부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 진동 신호를 분석하여 상기 가공부위의 진동주파수 및 변위량을 도출하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 가공부위의 진동주파수 및 변위량 각각이 소정의 기준 값 이하가 되도록 상기 가공부를 제어하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가공부는, 상기 가공부의 부하를 측정하는 부하센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가공대상은, 상기 가공부위진동센서와 결합하는 홈 형상의 결합홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 가공부위진동센서를 상기 결합홈으로 이동시켜 상기 결합홈에 설치하는 로봇암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치.
   
7. 청구항 1의 진동과 변위를 고려한 가공 제어 장치를 이용한 가공 제어 방법에 있어서,
   상기 가공대상이 상기 지그부에 고정되고, 상기 가공부위진동센서가 상기 가공부위 주위에 설치되는 제1단계;
   상기 가공부에 의해 상기 가공부위에 가공이 수행되고, 상기 가공부위진동센서와 지그진동센서 각각으로부터 상기 제어부로 가공부위진동신호 및 지그진동신호가 전달되는 제2단계;
   상기 가공부위진동신호와 상기 지그진동신호를 분석하여 상기 가공부위 주위의 진동주파수와 변위량을 도출하고, 가공대상과 흡착체의 접촉 부위인 지지부위의 진동주파수를 도출하는 제3단계;
   상기 가공부의 부하량을 측정하고, 상기 가공부의 부하량에 따라 가공부위 주위의 진동주파수 기준 값, 가공부위 주위의 변위량 기준 값, 및 지지부위의 진동주파수 기준 값을 선택하는 제4단계; 및
   가공부위 주위의 진동주파수와 변위량 및 지지부위의 진동주파수가 각각에 대한 기준 값 이하로 형성되도록 상기 가공부에 구비된 공구의 작동 상태가 가변되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 제어 방법.

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