WO2022103111A1 - 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치 - Google Patents

기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치 Download PDF

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WO2022103111A1
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ripple
transfer
guide rail
transfer body
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김동민
이용봉
정성수
전병수
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Korea Research Institute of Standards and Science
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Korea Research Institute of Standards and Science
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

Definitions

  • the present invention relates to a vibration generating device for calibration of a vibration sensor, and more particularly, a transport body on which the vibration sensor is disposed is configured to move along a guide rail in a state in which vertical and horizontal movement is restricted by a ripple prevention unit. Accordingly, it relates to a vibration generating device capable of generating a minimum of parasitic motion and ripple that can improve the straight-line performance to improve the calibration reliability of the vibration sensor.
  • a vibration sensor As a sensor that can measure vibration (hereinafter referred to as a vibration sensor), there are representatively a speed sensor and an acceleration sensor,
  • a vibration sensor when vibration is detected, a voltage is generated in proportion to the magnitude of the vibration, and the ratio of the voltage output when a certain magnitude of vibration is applied to the sensor is called sensitivity. Therefore, after measuring the sensitivity according to the frequency, it is necessary to correct (calibrate).
  • a vibrator (vibration generator) that applies vibration corresponding to the frequency required for setting is required.
  • Such a vibration generator includes a vibration generator that measures uniaxial vibration by applying vibrations in a straight direction.
  • the vibration sensor is inspected as it reciprocates.
  • the ratio of vibrations in the parasitic direction is very small, so it does not have a great influence on the reliability of the vibration sensor, but at low frequencies, such as 0.1Hz or 0.01Hz Since the ratio of vibration in the parasitic direction is relatively large for the following ultra-low frequency vibrations, if the parasitic motion is not properly controlled, accurate performance measurement of the vibration sensor is impossible, resulting in a decrease in the reliability of the vibration sensor. .
  • the vibrator used in the calibration of the vibration sensor minimizes parasitic motion, and various studies on a vibration generating device capable of realizing an accurate sine wave for each frequency are required.
  • the present invention was created in order to solve the problems of the prior art, and the problem to be solved in the present invention is to move the guide rail in a state where vertical and horizontal movement is restricted by the ripple prevention part of the transfer body on which the vibration sensor is disposed and seated. As it is configured to move along, it is to provide a vibration generating device capable of generating the minimum parasitic motion and ripple that can improve the straight-line performance to improve the calibration reliability of the vibration sensor.
  • the present invention provides a vibration generating device for calibration of a vibration sensor, comprising: a table 100 having a flat upper surface; a transfer rail unit 200 extending in the front and rear directions and provided with a pair on the upper portion of the table 100 while being spaced apart in parallel in the width direction; a specimen transfer unit 300 configured to have a vibration sensor disposed thereon and provided to guide forward and backward sliding movement along the transfer rail unit 200; and a control unit 500 configured to control the operation of the specimen transfer unit 300 at a speed appropriate for the frequency required for the inspection of the vibration sensor, but to compensate for an operation error of the specimen transfer unit 300; do.
  • the transfer rail unit 200 includes a guide rail 210 extending in the front-rear direction while having a predetermined width and height; and a stopper unit 220 provided at the front and rear ends of the guide rail 210 to limit the forward and backward movement of the specimen transfer unit 300 .
  • the specimen transfer unit 300 includes: a moving body 310 provided on a pair of guide rails 210 to be slidably movable in the front and rear directions, respectively; a sample bed 320 provided on an upper portion of the moving body 310 so that the vibration sensor is seated on the upper surface, and the pair of moving bodies 310 are connected to each other; and a driving unit 330 for moving the transfer body 311 in the front-rear direction.
  • the moving body 310 the lower side is opened and the transfer body 311 is fastened to move in the front-rear direction along the guide rail 210; and an air bearing unit 312 provided in plurality on the inside of the transfer body 311 to spray air toward the guide rail 210 .
  • the transfer body 311, the upper and lower plates are configured to be parallel to the horizontal plane (311a); a pair of sidewalls 311b having an upper end coupled to both ends in the left and right directions of the upper plate 311a, the other end protruding downward; and a front and rear frame 311c extending along the front surface to which the upper plate 311a and the sidewall 311b are coupled.
  • the first position adjustment portion 341 is formed extending in the front-rear direction at both ends of the guide rail 210 in the left and right directions. ; and a magnetic second position adjusting unit 342 provided on the upper surface and the left and right inner side surfaces of the transfer body 311 corresponding to the first position adjusting unit 341; 340) is further provided.
  • the first position adjusting unit 341 the first adjusting bar (341a) provided at the upper end of one side in the left and right direction of the guide rail (210); and a second adjustment bar (341b) provided at the upper end of the other side in the left and right direction of the guide rail 210;
  • a first adjustment magnet (342a) provided on the lower surface of the upper plate (311a); and a second adjustment magnet (342b) provided on the lower surface of the upper plate (311a) and the inner surface of the side wall (311b) corresponding to the second adjustment bar (341b).
  • first adjustment bar (341a) the upper surface is formed to have a wedge-shaped cross-section
  • the lower surface of the first adjustment magnet (342a) is formed to correspond thereto
  • the second adjustment bar (341b) is the upper surface and one side of the side are formed to have a wedge-shaped cross section
  • the lower surface and one side of the second adjusting magnet 342b are formed to correspond thereto.
  • the air bearing part 312 and the ripple prevention part 340 are operated such that a gap between the transfer body and the guide rail is 10 ⁇ m or less.
  • the calibration test of the vibration sensor can be precisely performed in a low frequency region, there is an advantage in that the reliability of the calibrated vibration sensor can be improved as the vibration sensor is accurately calibrated.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vibration generating device capable of generating the minimum parasitic motion and ripple according to the present invention.
  • Figure 2 is a plan view of the vibration generating device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a partially exploded perspective view of a vibration generating device according to the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of the transfer rail applied to the present invention.
  • Figure 5 is a vertical cross-sectional view of the transfer rail applied to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a specimen transfer unit applied to the present invention.
  • FIG. 7 is a front view of a specimen transfer unit applied to the present invention.
  • Figure 8a is a vertical cross-sectional view showing a coupling state of the transfer rail unit and the specimen transfer unit applied to the present invention.
  • Figure 8b is a vertical cross-sectional view showing a coupled state of the pair of transfer rail unit and the specimen transfer unit applied to the present invention.
  • FIG. 9 is a view of another embodiment of the ripple prevention unit applied to the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a control unit applied to the present invention.
  • transfer rail unit 210 guide rail
  • specimen transfer unit 310 moving body
  • transfer body 311a upper plate
  • 311b side wall 311c: front and rear frame
  • corner member 312 air bearing part
  • ripple prevention unit 341 first position control unit
  • control unit 510 drive control unit
  • the present invention relates to a vibration generating device for calibration of a vibration sensor, and more particularly, a guide rail in a state in which the transfer body 311 on which the vibration sensor is disposed and seated is limited in vertical and horizontal movement by the ripple prevention unit 340 .
  • the straight-line performance is improved, and parasitic motion and ripple that can improve the calibration reliability of the vibration sensor are related to a vibration generating device that can generate a minimum.
  • the present invention is configured to include a table 100 , a transfer rail unit 200 , a specimen transfer unit 300 , and a control unit 500 .
  • the table 100 is a stage for performing a performance test for calibration of a vibration sensor, and is made of a granite plate having a predetermined area, and has a flat top surface.
  • the transfer rail 200 is for guiding the movement of the specimen transfer unit 300 on which the vibration sensor is disposed.
  • a pair is provided on the top of the table 100 in a state of being, and to implement this, it is configured to include a guide rail 210 and a stopper unit 220 .
  • the guide rail 210 is formed to extend in the front and rear directions with a predetermined width and height. At this time, the guide rail 210 is made of a material that does not contract or deform due to external environment. , made of a strong material so as to be provided in a stable state on the upper portion of the table 100 .
  • the stopper unit 220 is provided at the front and rear ends of the guide rail 210 to limit the forward and backward movement of the specimen transfer unit 300 .
  • the stopper part 220 is provided with a rubber damper on one side, and is provided at the front and rear ends of the guide rail 210 in a state in which the rubber damper faces the specimen transfer part 300, respectively, so that the specimen transfer part ( When 300) arrives at the front end or the rear end, by supporting the specimen transfer unit 300 backward or forward, the movement of the specimen transfer unit 300 may be restricted.
  • the stopper part 220 is formed in a form capable of elastic contraction in the front-rear direction to stably absorb the impact caused by the collision with the specimen transfer part 300 .
  • the specimen transfer unit 300 is configured such that a vibration sensor is disposed on the upper portion to guide sliding movement in the front and rear directions along the transfer rail unit 200, , for this purpose, it is configured to include a moving body 310 , a sample bed 320 and a driving unit 330 .
  • the moving body 310 is substantially moved forward and backward by the driving unit 330 , and is provided on the pair of guide rails 210 to be slidably moved in the forward and backward directions, respectively. .
  • the present invention aims to improve reliability by correcting the vibration sensor, it is preferable that the moving body 310 slides in a frictionless state.
  • the moving body 310 in order to slide the moving body 310 away from the guide rail 210 by a predetermined distance, the moving body 310 is opened downward and moves forward and backward along the guide rail 210 .
  • It is configured to include a transfer body 311 fastened to move to and an air bearing part 312 provided in plurality on the inside of the transfer body 311 and configured to spray air toward the guide rail 210 .
  • the transfer body 311 is ' '
  • the cross-section is made in the form of an extended beam, and as the open lower part is inserted and fastened to the guide rail 210, the forward and backward movement is possible.
  • the transfer body 311 is provided with an upper plate 311a having upper and lower surfaces parallel to a horizontal plane, an upper end coupled to both ends in the left and right directions of the upper plate 311a, and the other end protruding downward. and a pair of sidewalls 311b and a front and rear frame 311c extending along the front surface to which the upper plate 311a and the sidewall 311b are coupled.
  • fastening grooves are formed at both ends in the left and right directions of the upper plate 311a, and the sidewall 311b is inserted into the fastening groove so that the mutual configuration is fastened by hooking. This enables it to be fastened in an orthogonal state.
  • the fastening groove is made in the form of an inward indentation in both outer directions of the upper plate 311a, and as the front-rear direction and the lower direction are made of open grooves, the inner surface of the side wall 311b is the fastening As it comes into contact with the inner surface of the groove, the mutual configuration is in a state, and in this state, it is configured to be coupled by a fastening member such as a bolt.
  • a corner member ( 311d) is provided to extend in the front-rear direction.
  • the transfer body 311 maintains a state in which the upper plate 311a and the sidewall 311b are stably orthogonal to each other.
  • a plurality of the air bearing parts 312 are arranged on the inner surface of the transfer body 311, and a pair of the air bearing parts 312 constitute one set and are symmetrical to each other in the left and right and front and rear directions. is provided to become
  • the air bearing part 312 when the air bearing part 312 is arranged in an asymmetrical state in the left and right or front and rear directions, there is a problem in that it is difficult to stably control the transfer body 311, so that the control of the transfer body 311 is stable. In order to achieve this, an even number of the air bearing parts 312 is always provided, but may be provided in a state symmetrical to each other in the left and right and front and rear directions.
  • the ripple prevention part 340 for maintaining the mutual configuration spaced apart at regular intervals is further provided, and in order to express the above effect, 8A and 8B , the ripple prevention unit 340 includes a first position adjusting unit 341 and a second position adjusting unit 342 .
  • the first position adjusting part 341 is made of a magnetic material, and is formed to extend in the front-rear direction at both ends of the guide rail 210 in the left and right directions.
  • the first position adjusting unit 341 is formed in the form of a bar made of a material such as iron, and the first adjusting bar 341a and the guide rail provided at the upper end of one side in the left and right direction of the guide rail 210 . It is configured to include a second adjustment bar (341b) provided on the upper end of the other side in the left and right direction (210).
  • the second position adjusting unit 342 is made of a magnetic, so as to be provided on the upper surface and the left and right inner side of the transfer body 311 corresponding to the first position adjusting unit (341).
  • the second position adjusting unit 342 includes a first adjusting magnet 342a and a second adjusting bar 341b provided on a lower surface of the upper plate 311a corresponding to the first adjusting bar 341a. ) and a second adjusting magnet 342b provided on the lower surface of the upper plate 311a and the inner surface of the sidewall 311b corresponding to the .
  • the second adjusting magnet 342b is provided only on the inside of one side wall 311b of the pair of side walls 311b, so that the attractive force can be generated only on one side in the right and left direction of the transfer body 311. .
  • the transfer body 311 when attractive forces are generated from both sides of the transfer body 311 in both left and right directions, the transfer body 311 is microscopically vibrated in the left and right directions due to the attractive force, and the straight-line performance of the transfer body 311 is deteriorated.
  • the ripple prevention unit 340 of the present invention causes the attractive force to be generated in the vertical and left and right directions of the transfer body 311, and the left and right attractive force is generated only on one side wall 311b, so that the transfer body 311 is generated.
  • the micro-vibration is limited to improve positional stability, thereby improving the straight-line performance of the transfer body 311 .
  • the first position adjusting unit 341 and the second position adjusting unit 342 are opposite to each other. It may be configured in a shape bent in a corresponding direction.
  • the upper surface of the first adjustment bar 341a is formed to have a wedge-shaped cross-section
  • the lower surface of the first adjustment magnet 342a is formed to correspond thereto
  • the second adjustment bar 341b is formed with the upper surface and One side of the side is formed to have a wedge-shaped cross section, and the lower surface and one side of the second adjusting magnet 342b are formed to correspond thereto.
  • the pair of transfer bodies 311 are coupled to the guide rails 210 in a state in which the second adjusting magnets 342b are oriented in the same direction.
  • each second adjusting magnet 342b provided in the pair of transfer body 311 is provided on the right side in the drawing so that attractive forces are generated in the same direction.
  • the air bearing part 312 and the ripple prevention part 340 operate such that a gap between the transfer body 311 and the guide rail 210 is 10 ⁇ m or less.
  • the present invention allows the transfer body 311 to be in a suspended state by the injection pressure of the air injected by the air bearing unit 312. By adjusting the injection pressure of the air bearing unit 312, , to determine the size of the gap between the transfer body 311 and the guide rail 210 .
  • the gap between the transfer body 311 and the guide rail 210 exceeds 10 ⁇ m, the gap between the mutual components is enlarged, and there is a problem in that the floating stability of the transfer body 311 is lowered.
  • the gap between the transfer body 311 and the guide rail 210 be adjusted to be 10 ⁇ m or less.
  • a detection sensor 400 for detecting a state in which the transfer body 311 reaches the front or rear end of the guide rail 210 is further provided.
  • one side of the upper surface of both ends in the front and rear directions of the guide rail 210 is provided with a projection for detecting an upward protruding
  • the lower portion of the upper surface of the transfer body 311 is a projection 410 for detecting the arrival.
  • a sensor 420 for detecting arrival is provided.
  • the arrival detection sensor 420 is configured such that a detection groove extending in the front and rear directions is formed in the center so that the arrival detection projection is drawn in, the transfer body 311 reaches the front end or the rear end.
  • the arrival detection protrusion is drawn into the detection groove of the arrival detection sensor 420, and as the arrival detection sensor 420 detects it, the transfer body 311 moves to the front and rear ends so you can check what you have done.
  • the sample bed 320 is configured so that the vibration sensor is seated on the upper surface, and is provided on the upper part of the moving body 310 so that a pair of moving bodies 310 are connected to each other.
  • the sample bed 320 is placed in a state in which the vibration sensor is stably placed and fixed on the upper part, and in this state, the lower end side of the sample bed 320 is fixed to the upper part of one transfer body 311 . is provided, and as the other lower end is fixed on the upper portion of the other transfer body 311 , it slides in the front and rear direction by the transfer of the pair of transfer bodies 311 .
  • the driving unit 330 is configured to move the transfer body 311 in the front-rear direction.
  • the driving unit 330 includes a coil unit 331 provided under the upper surface of the transfer body 311 and a magnet unit 332 extending in the longitudinal direction of the guide rail 210 . made by motor
  • control unit 500 controls the specimen transfer unit 300 to operate at a speed appropriate for the frequency required for the inspection of the vibration sensor, but is configured to compensate for an operation error of the specimen transfer unit 300.
  • control unit 500 includes a driving control unit 510 , an encoder unit 520 , an interferometer 530 , and a feedback control unit 540 .
  • the driving control unit 510 is for controlling the operation of the driving unit 330, and vibrates with the driving unit 330 so that the transfer body 311 moves at a speed corresponding to the frequency required for calibration of the vibration sensor. A signal is transmitted to control the operation of the driving unit 330 .
  • the vibration signal is designed and set by the user in advance to be used.
  • the encoder unit 520 serves to feed back the operation error of the driving unit 330, and is provided between the transfer body 311 and the guide rail 210, which is a linear scale 521, an encoder cover ( 522 ) and an encoder head 523 .
  • the linear scale 521 is formed to extend in the front-rear direction from one side of the side of the guide rail 210 .
  • the encoder cover 522 is provided on a side surface of the guide rail 210 to protect the linear scale 521 .
  • the encoder cover 522 is provided so that the upper end is spaced apart from the linear scale 521 with the lower end fastened to the side surface of the guide rail 210, so that the encoder cover 522 A predetermined space is formed between and the guide rail 210 .
  • the encoder head 523 is provided at the lower end of one side of the transfer body 311 to output the signal of the linear scale 521 and transmit it to the feedback controller 540 to be described later.
  • the encoder head 523 is introduced into the space between the linear scale 521 and the encoder cover 523 and is slidably moved to detect the signal of the linear scale 521, and the sensed operation signal to the feedback control unit It is possible to accurately detect and compensate for the movement of the transfer body 311 as it is transmitted to 540 .
  • the interferometer 530 is composed of an optical interferometer, etc., to detect the position of the transfer body 311, and to transmit the sensed result to the feedback control unit (540).
  • the feedback control unit 540 receives the operation signal of the transfer body 311 from the encoder unit 520, receives the detection value from the interferometer 530, using the operation signal and the detection value It is made to compensate for the motion error of the transfer body (311).
  • the feedback control unit 540 analyzes the operation signal and, when distortion of the transfer body 311 occurs, controls the transfer body 311 to return to its original state, but the transfer calculated for each frequency By comparing the expected displacement value according to the moving speed of the body 311 and the actual displacement value calculated according to the sensed value transmitted from the interferometer 530, the transfer body 311 can reach the correct position do.
  • the feedback control unit 540 cannot move the pair of transfer bodies 311 in a parallel state and distortion occurs.
  • the transfer By compensating for the position of the body 311, the ripple is minimized.
  • the feedback control unit 540 compares the actual displacement value calculated by the interferometer 530 with the expected displacement value and, when an error occurs, controls the operation of the driving unit 330 to compensate, thereby providing a pair of transfer It enables the body 311 to be precisely transported at a constant speed.
  • the feedback control unit 540 controls the operation of the transfer body 311 at high speed using the encoder unit 520, but the transfer body 311 is more precisely aligned and As it is driven, the reliability of the vibration sensor can be improved by making the velocity and acceleration values form a sine wave during the calibration test of the vibration sensor in the low frequency region.
  • the vibration sensor is connected to a measuring device and transmits a sensed value generated according to the operation of the transfer body 311 for each frequency, and the sensed value is amplified and converted into a digital signal, which is transmitted to a separate device It records and saves or outputs it to a visual device so that the inspection process can be observed in real time.
  • the operation signal and the detected value measured by the encoder unit 520 and the interferometer 530 are also output to enable observation and recording of the inspection process in real time.

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Abstract

본 발명은 진동센서의 교정을 위한 진동 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동센서가 배치 안착되는 이송몸체가 리플 방지부에 의해 상하 및 좌우이동이 제한된 상태로 가이드 레일을 따라 이동되도록 구성됨에 따라, 직진 성능이 향상되어 진동센서의 교정 신뢰도를 향상할 수 있는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치에 관한 것이다.

Description

기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치
본 발명은 진동센서의 교정을 위한 진동 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동센서가 배치 안착되는 이송몸체가 리플 방지부에 의해 상하 및 좌우이동이 제한된 상태로 가이드 레일을 따라 이동되도록 구성됨에 따라, 직진 성능이 향상되어 진동센서의 교정 신뢰도를 향상할 수 있는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치에 관한 것이다.
진동을 측정할 수 있는 센서(이하, 진동센서라 함)로는 대표적으로 속도센서와 가속도 센서가 있다,
이러한 진동센서는 진동이 감지되면 진동의 크기에 비례하여 전압이 발생되며, 일정 크기의 진동을 센서에 가해 주었을 때 출력되는 전압의 비를 감도라고 하며, 이러한 진동센서의 감도는 주파수별로 다른 특성을 보이기 때문에 주파수에 따른 감도를 측정한 뒤, 보정(교정)하는 과정이 필요하게 된다.
상기와 같이 진동센서를 보정하기 위해서는 설정에 필요한 주파수에 대응하는 진동을 가해주는 가진기(진동발생장치)가 요구된다.
이러한 진동발생장치는 일직선 방향으로 진동을 가함으로써 단축 진동을 측정하는 진동발생장치를 포함하며, 이러한 종래의 진동발생장치의 경우, 검체인 진동센서가 평탄화된 플레이트의 상부에 구비된 상태로 일직선으로 왕복운동을 함에 따라 진동센서의 검사가 이루어지게 된다.
이때, 종래기술은 일직선 방향으로 진동을 가하는 것이기 때문에 기생운동을 최소화하는 것이 바람직한데, 특히, 저주파의 경우 그 중요도가 높아지게 된다.
부연하면, 높은 주파수(예를 들어, 수Hz ~ 수십KHz)의 진동에 대해서는 기생방향으로의 진동의 비가 매우 작기 때문에 진동센서의 신뢰도에 큰 영향을 끼치지 않지만, 저주파수, 예컨대 0.1Hz 또는 0.01Hz 이하의 초저주파수의 진동에 대해서는 기생방향으로의 진동의 비가 상대적으로 커지기 때문에 기생운동이 제대로 제어되지 못하는 경우, 진동센서의 정확한 성능측정이 불가능하여 진동센서에 대한 신뢰도가 하락하게 되는 문제가 발생한다.
따라서 진동센서의 교정시 사용되는 가진기는 기생운동을 최소화하여, 주파수 별로 정확한 정현파를 구현할 수 있는 진동발생장치에 대한 다양한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 진동센서가 배치 안착되는 이송몸체가 리플 방지부에 의해 상하 및 좌우이동이 제한된 상태로 가이드 레일을 따라 이동되도록 구성됨에 따라, 직진 성능이 향상되어 진동센서의 교정 신뢰도를 향상할 수 있는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 진동센서의 교정을 위한 진동 발생장치에 있어서, 상부면이 평탄하게 구성되는 테이블(100); 전후방향으로 연장 형성되어 폭방향으로 나란하게 이격된 상태로 상기 테이블(100)의 상부에 한 쌍이 구비되는 이송 레일부(200); 상부에 진동센서가 배치되도록 구성되어 상기 이송 레일부(200)를 따라 전후방향 슬라이딩 이동이 안내되도록 구비되는 시편 이송부(300); 및 상기 진동센서의 검사에 필요한 주파수에 적절한 속도로 상기 시편 이송부(300)가 동작되도록 제어하되, 상기 시편 이송부(300)의 동작 오차를 보상하도록 구성되는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이송 레일부(200)는, 소정의 폭과 높이를 갖는 상태로 전후방향으로 연장 형성되는 가이드 레일(210); 및 상기 가이드 레일(210)의 전단 및 후단에 구비되어 상기 시편 이송부(300)의 전후진을 제한하는 스탑퍼부(220);를 포함하도록 한다.
한편, 상기 시편 이송부(300)는, 한 쌍의 상기 가이드 레일(210)에 각각 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되는 무빙바디(310); 상면에 상기 진동센서가 안착 배치되도록 구성되되, 한 쌍의 무빙바디(310)가 서로 연결된 상태가 되도록 상기 무빙바디(310)의 상부에 구비되는 검체베드(320); 및 상기 이송몸체(311)를 전후방향으로 이동시키는 구동부(330);를 포함하도록 한다.
이때, 상기 무빙바디(310)는, 하방이 개방되고 상기 가이드 레일(210)을 따라 전후방향으로 이동되도록 체결되는 이송몸체(311); 및 상기 이송몸체(311)의 내측에 복수 개가 구비되어 상기 가이드 레일(210)을 향하여 에어를 분사하도록 구성되는 에어 베어링부(312);를 포함하도록 한다.
또한, 상기 이송몸체(311)는, 상하면이 수평면에 평행하게 구성되는 상부플레이트(311a); 상단이 상기 상부플레이트(311a)의 좌우방향 양단에 각각 결합되고, 타단이 하방으로 돌출된 상태로 구비되는 한 쌍의 측벽(311b); 및 상기 상부플레이트(311a)와 측벽(311b)이 결합된 전면을 따라 연장 구비되는 전후 프레임(311c);을 포함하도록 한다.
한편, 상기 가이드 레일(210)과 이송몸체(311)의 사이에는, 자성을 갖는 재질로 이루어져, 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 양단에 전후방향으로 연장 형성되는 제 1위치 조절부(341); 및 마그네틱으로 이루어져, 상기 제 1위치 조절부(341)와 대응되는 상기 이송몸체(311)의 상부면 및 좌우방향 내측면에 구비되는 제 2위치 조절부(342);를 포함하는 리플 방지부(340)가 더 구비되도록 한다.
이때, 상기 제 1위치 조절부(341)는, 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 일측 상단에 구비되는 제 1조절바(341a); 및 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 타측 상단에 구비되는 제 2조절바(341b);를 포함하고, 상기 제 2위치 조절부(342)는, 상기 제 1조절바(341a)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면에 구비되는 제 1조절자석(342a); 및 상기 제 2조절바(341b)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면과 상기 측벽(311b)의 내측면에 구비되는 제 2조절자석(342b);을 포함하도록 한다.
또한, 상기 제 1조절바(341a)는, 상면이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 1조절자석(342a)의 하면은 이에 대응되도록 형성되며, 상기 제 2조절바(341b)는, 상면과 측면 일측이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 2조절자석(342b)의 하면과 측면 일측은 이에 대응되도록 형성되도록 한다.
한편, 상기 에어 베어링부(312)와 상기 리플 방지부(340)는, 상기 이송몸체와 가이드 레일의 사이의 갭(gap)이 10㎛이하인 상태가 되도록 동작되도록 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 저주파수 영역에서 상기 진동센서의 교정 시험이 정밀하게 이루어질 수 있는 바, 진동센서의 교정이 정확하게 이루어짐에 따라 교정된 진동센서의 신뢰도를 향상할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 진동 발생장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 진동 발생장치의 일부 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 적용되는 이송 레일부의 사시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 이송 레일부의 수직 단면도.
도 6은 본 발명에 적용되는 시편 이송부의 사시도.
도 7은 본 발명에 적용되는 시편 이송부의 정면도.
도 8a은 본 발명에 적용되는 이송 레일부와 시편 이송부의 결합 상태를 나타내는 수직 단면도.
도 8b는 본 발명에 적용되는 한 쌍의 이송 레일부와 시편 이송부의 결합 상태를 나타내는 수직 단면도.
도 9는 본 발명에 적용되는 리플 방지부의 다른 실시예의 도면.
도 10은 본 발명에 적용되는 제어부의 구성도.
*도면의 주요부호에 대한 상세한 설명*
100 : 테이블
200 : 이송 레일부 210 : 가이드 레일
220 : 스탑퍼부
300 : 시편 이송부 310 : 무빙바디
311 : 이송몸체 311a : 상부플레이트
311b : 측벽 311c : 전후 프레임
311d : 코너부재 312 : 에어 베어링부
320 : 검체베드 330 : 구동부
331 : 코일부 332 : 자석부
340 : 리플 방지부 341 : 제 1위치 조절부
341a : 제 1조절바 341b: 제 2조절바
342 : 제 2위치 조절부 342a : 제 1조절자석
342b : 제 2조절자석
400 : 감지 센서 410 : 도달확인용 돌기
420 : 도달감지용 센서
500 : 제어부 510 : 구동 제어부
520 : 엔코더부 521 : 리니어 스케일
522 : 엔코더 커버 523 : 엔코더 헤드
530 : 간섭계
540 : 피드백 제어부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 진동센서의 교정을 위한 진동 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동센서가 배치 안착되는 이송몸체(311)가 리플 방지부(340)에 의해 상하 및 좌우이동이 제한된 상태로 가이드 레일(210)을 따라 이동되도록 구성됨에 따라, 직진 성능이 향상되어 진동센서의 교정 신뢰도를 향상할 수 있는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 테이블(100), 이송 레일부(200), 시편 이송부(300) 및 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
상기 테이블(100)은 진동센서의 교정을 위한 성능 시험이 이루어지는 스테이지로서, 소정의 면적을 갖는 석정반 등으로 이루어지되, 상부면이 평탄하게 구성된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이송 레일부(200)는 진동센서가 배치된 시편 이송부(300)의 이동을 안내하기 위한 것으로서, 전후방향으로 연장 형성되어 폭방향으로 나란하게 이격된 상태로 상기 테이블(100)의 상부에 한 쌍이 구비되도록 하며, 이를 구현하기 위해 가이드 레일(210) 및 스탑퍼부(220)를 포함하여 구성된다.
부연하면, 상기 가이드 레일(210)은 소정의 폭과 높이를 갖는 상태로 전후방향으로 연장 형성되는데, 이때, 상기 가이드 레일(210)은 외부 환경에 의한 수축이나 변형이 이루어지지 않는 재질로 이루어지되, 강건한 재질로 이루어져 상기 테이블(100)의 상부에 안정적인 상태로 구비되도록 한다.
한편, 상기 스탑퍼부(220)는 상기 가이드 레일(210)의 전단 및 후단에 구비되어 상기 시편 이송부(300)의 전후진을 제한하도록 구성된다.
부연하면, 상기 스탑퍼부(220)는 일측에 고무댐퍼가 구비되고, 상기 고무댐퍼가 상기 시편 이송부(300)를 향하는 상태로 상기 가이드 레일(210)의 전단 및 후단에 각각 구비되어 상기 시편 이송부(300)가 전단 또는 후단에 도착시, 상기 시편 이송부(300)를 후방 또는 전방으로 지지함으로써, 상기 시편 이송부(300)의 이동이 제한될 수 있게 한다.
이때, 상기 스탑퍼부(220)는 전후방향으로 탄성 수축이 가능한 형태로 이루어져 상기 시편 이송부(300)과의 충돌에 따른 충격을 안정적으로 흡수할 수 있게 한다.
한편, 도 2, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 시편 이송부(300)는 상부에 진동센서가 배치되도록 구성되어 상기 이송 레일부(200)를 따라 전후방향으로 슬라이딩 이동이 안내되도록 하며, 이를 위해 무빙바디(310), 검체베드(320) 및 구동부(330)를 포함하여 구성된다.
도 2 및 도 6에 따르면, 상기 무빙바디(310)는 상기 구동부(330)에 의해 실질적으로 전후진되는 것으로서, 한 쌍의 상기 가이드 레일(210)에 각각 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되도록 한다.
이때, 본 발명은 진동센서를 교정하여 신뢰성을 향상하는 것을 목적으로 하는 바, 상기 무빙바디(310)는 무마찰 상태로 슬라이딩 이동되는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에서는 상기 무빙바디(310)가 상기 가이드 레일(210)로부터 소정 거리 떨어진 상태로 슬라이딩 이동되도록 하기 위해, 상기 무빙바디(310)는 하방이 개방되고 상기 가이드 레일(210)을 따라 전후방향으로 이동되도록 체결되는 이송몸체(311) 및 상기 이송몸체(311)의 내측에 복수 개가 구비되어 상기 가이드 레일(210)을 향하여 에어를 분사하도록 구성되는 에어 베어링부(312)를 포함하여 구성된다.
상기 이송몸체(311)는 '
Figure PCTKR2021016199-appb-I000001
'단면이 연장된 빔의 형태로 이루어지며, 개방된 하부가 상기 가이드 레일(210)에 삽입 체결됨에 따라 전후방향 이동이 가능하게 된다.
부연하면, 상기 이송몸체(311)는 상하면이 수평면에 평행하게 구성되는 상부플레이트(311a), 상단이 상기 상부플레이트(311a)의 좌우방향 양단에 각각 결합되고, 타단이 하방으로 돌출된 상태로 구비되는 한 쌍의 측벽(311b) 및 상기 상부플레이트(311a)와 측벽(311b)이 결합된 전면을 따라 연장 구비되는 전후 프레임(311c)을 포함한다.
도 8를 참고하여 상술하면, 상기 상부플레이트(311a)의 좌우방향 양단에는 체결홈이 형성되고, 상기 측벽(311b)은 상기 체결홈에 삽입됨에 따라 상호 구성이 걸림에 의해 체결되도록 함으로써, 상고 구성이 직교된 상태로 체결될 수 있게 한다.
이때, 상기 체결홈은 상기 상부플레이트(311a)의 양외측방향에서 내측으로 패인형태로 이루어지되, 전후방향 및 하부방향이 개방된 홈으로 이루어지도록 함에 따라 상기 측벽(311b)의 내측면이 상기 체결홈의 내측면과 맞닿는 상태가 되면서 상호 구성이 걸린 상태가 되고, 이 상태에서 볼트 등의 체결부재에 의해 결합되도록 구성된다.
또한, 상기 상부플레이트(311a)와 측벽(311b)이 체결된 코너 내측에는 상기 상부플레이트(311a)및 측벽(311b)의 내측면과 동시에 접촉되면서 상호 구성이 직교된 상태를 유지하게 하는 코너부재(311d)가 전후방향으로 연장 구비되도록 한다.
상기한 구성에 따라 상기 이송몸체(311)는 상부플레이트(311a)와 측벽(311b)이 서로 안정적으로 직교된 상태를 유지하게 된다.
한편, 상기 에어 베어링부(312)는 복수 개가 상기 이송몸체(311)의 내측면에 배열 구비되는데, 에어 베어링부(312)는 한 쌍이 하나의 세트를 구성하여 좌우 및 전후방향으로 서로 대칭된 상태가 되도록 구비된다.
상술하면, 상기 에어 베어링부(312)는 좌우 또는 전후방향으로 비대칭인 상태로 배열되는 경우, 이송몸체(311)의 안정적인 제어가 어려운 문제가 있는 바, 상기 이송몸체(311)의 제어가 안정적으로 이루어질 수 있게 하기 위해 상기 에어 베어링부(312)는 항상 짝수 개가 구비되도록 하되, 좌우 및 전후방향 서로 대칭인 상태로 구비될 수 있게 한다.
이때, 상기 가이드 레일(210)과 이송몸체(311)의 사이에는 상호 구성이 일정한 간격으로 이격된 상태를 유지하게 하는 리플 방지부(340)가 더 구비되도록 하며, 상기한 효과를 발현하기 위해 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 리플 방지부(340)는 제 1위치 조절부(341) 및 제 2위치 조절부(342)를 포함하여 구성된다.
부연하면, 상기 제 1위치 조절부(341)는 자성을 갖는 재질로 이루어져, 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 양단에 전후방향으로 연장 형성된다.
상술하면, 상기 제 1위치 조절부(341)는 철 등의 재질로 이루어진 막대의 형태로 이루어져, 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 일측 상단에 구비되는 제 1조절바(341a) 및 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 타측 상단에 구비되는 제 2조절바(341b)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 제 2위치 조절부(342)는 마그네틱으로 이루어져, 상기 제 1위치 조절부(341)와 대응되는 상기 이송몸체(311)의 상부면 및 좌우방향 내측면에 구비되도록 한다.
부연하면, 상기 제 2위치 조절부(342)는 상기 제 1조절바(341a)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면에 구비되는 제 1조절자석(342a) 및 상기 제 2조절바(341b)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면과 상기 측벽(311b)의 내측면에 구비되는 제 2조절자석(342b)을 포함한다.
상기한 구성에 따라 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)에는 상하방향 및 좌우방향으로 인력이 발생하게 되고, 이로 인해 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)의 사이에는 일정한 갭(gap)이 형성된 상태를 유지하게 된다.
이때, 본 발명에서는 상기 제 2조절자석(342b)이 한 쌍의 측벽(311b) 중 하나의 측벽(311b) 내측에만 구비되도록 함으로써 이송몸체(311)의 죄우방향 일측에서만 인력이 발생될 수 있게 한다.
상술하면, 상기 이송몸체(311)의 좌우방양 양측면에서 인력이 발생되는 경우, 상기 이송몸체(311)가 인력에 의해 좌우방향으로 미세 진동하게 되면서 이송몸체(311)의 직진성능이 떨어지는 문제가 발생될 수 있다.
따라서 본 발명의 리플 방지부(340)는 이송몸체(311)의 상하방향 및 좌우방향으로 인력이 발생되도록 하되, 좌우방향 인력은 하나의 측벽(311b)에서만 발생되도록 함으로써, 상기 이송몸체(311)의 미세 진동이 제한되어 위치 안정성이 향상되며, 이로 인해 상기 이송몸체(311)의 직진성능을 향상할 수 있게 한다.
이때, 상기 이송몸체(311)의 위치 안정성을 더욱 향상하기 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1위치 조절부(341)와 상기 제 2위치 조절부(342)는 서로 마주보는 겉면은 서로 대응되는 방향으로 절곡된 형태로 구성될 수 있다.
부연하면, 상기 제 1조절바(341a)는 상면이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 1조절자석(342a)의 하면은 이에 대응되도록 형성되며, 상기 제 2조절바(341b)는 상면과 측면 일측이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 2조절자석(342b)의 하면과 측면 일측은 이에 대응되도록 형성되도록 한다.
상기한 구성에 따라 상기 이송몸체(311)가 에어 베어링부(312)에 의해 상기 가이드 레일(210)로부터 소정 거리 이격되어 부유된 상태가 되면, 상기 제 1조절바와 제 2조절바의 사이에는 인력이 발생하게 되는데, 이때, 상기 제 1조절바와 제 2조절바의 절곡된 부분이 서로 대응되는 위치에 배치되려고 하기 때문에 이송몸체(311)가 배치된 위치에서 이탈하는 현상을 더욱 안정적으로 방지되며, 이로 인해 상기 이송몸체(311)의 직진 안정성이 더욱 향상되게 한다.
한편, 한 쌍의 이송몸체(311)는 제 2조절자석(342b)가 동일한 방향을 향하는 상태로 한 쌍이 가이드 레일(210)에 각각 체결되도록 한다.
도 8b를 참고하여 설명하면, 한 쌍의 이송몸체(311)에 구비된 각 제 2조절자석(342b)는 도면상에서 모두 우측 측면에 구비되도록 하여 동일한 방향으로 인력이 발생되도록 한다.
즉, 한 쌍의 이송몸체(311)에는 동일한 측면 방향으로 인력이 작용함에 따라 이송몸체(311)에서 리플의 발생을 억제하여 한 쌍의 무빙바디(310)의 직진 안정성을 더욱 향상하도록 한다.
한편, 상기 에어 베어링부(312)와 상기 리플 방지부(340)는 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)의 사이의 갭(gap)이 10㎛이하인 상태가 되도록 동작되도록 한다.
부연하면, 본 발명은 상기 에어 베어링부(312)에 의해 분사되는 에어의 분사압에 의해 이송몸체(311)가 부유된 상태가 되도록 하는 바, 상기 에어 베어링부(312)의 분사압을 조절함으로써, 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210) 사이의 갭의 크기를 결정하도록 한다.
이때, 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210) 사이의 갭이 10㎛를 초과하는 경우, 상호 구성 사이의 간격이 비대하여 상기 이송몸체(311)의 부유 안정성이 떨어지는 문제가 있는 바, 본 발명에서는 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)의 사이 갭이 10㎛이하가 되도록 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)의 사이에는 상기 이송몸체(311)가 가이드 레일(210)의 전단 또는 후단에 도달한 상태를 감지하는 감지 센서(400)부가 더 구비되도록 한다.
부연하면, 상기 가이드 레일(210)의 전후방향 양끝단 상부면 일측에는 상방으로 돌출된 도달감지용 돌기가 구비되고, 상기 이송몸체(311)의 상면 하부에는 상기 도달 확인용 돌기(410)를 감지하는 도달 감지용 센서(420)가 구비되도록 한다.
상술하면, 상기 도달 감지용 센서(420)는 중심부에 전후방향으로 연장된 감지용 홈이 형성되어 상기 도달감지용 돌기가 인입되도록 구성됨에 따라, 상기 이송몸체(311)가 전단 또는 후단에 도달한 상태가 되면, 상기 도달 감지용 센서(420)의 감지용 홈으로 상기 도달감지용 돌기가 인입되고, 이를 상기 도달 감지용 센서(420)가 감지함에 따라 상기 이송몸체(311)가 전후 끝단으로 이동한 것을 확인할 수 있게 한다.
한편, 상기 검체베드(320)는 상면에 상기 진동센서가 안착 배치되도록 구성되되, 한 쌍의 무빙바디(310)가 서로 연결된 상태가 되도록 상기 무빙바디(310)의 상부에 구비되도록 한다.
부연하면, 상기 검체베드(320)는 상부에 상기 진동센서가 안정적으로 배치 고정된 상태가 되도록 하며, 이 상태로 상기 검체베드(320)의 하단 일측이 하나의 이송몸체(311)의 상부에 고정 구비되고, 하단 타측이 다른 하나의 이송몸체(311)의 상부에 고정 구비됨에 따라 한 쌍의 이송몸체(311)의 이송에 의해 전후방향으로 슬라이딩 이동하게 된다.
한편, 상기 구동부(330)는 상기 이송몸체(311)를 전후방향으로 이동시키도록 구성된다.
부연하면, 상기 구동부(330)는 상기 이송몸체(311)의 상부면 하부에 구비되는 코일부(331) 및 상기 가이드 레일(210)의 길이방향을 따라 연장되는 자석부(332)를 포함하는 리니어 모터로 이루어진다.
이러한 리니어 모터를 이용한 추진장치의 경우, 이미 산업 전반에서 사용하고 있는 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 제어부(500)는 상기 진동센서의 검사에 필요한 주파수에 적절한 속도로 상기 시편 이송부(300)가 동작되도록 제어하되, 상기 시편 이송부(300)의 동작 오차를 보상하도록 구성되는데, 이를 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(500)는 구동 제어부(510), 엔코더부(520), 간섭계(530) 및 피드백 제어부(540)을 포함한다.
상기 구동 제어부(510)은 상기 구동부(330)의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 상기 진동센서의 교정에 요구되는 주파수에 대응하는 속도로 상기 이송몸체(311)가 운동하도록 상기 구동부(330)로 진동 신호를 전송하여 상기 구동부(330)의 동작을 제어하도록 한다.
이때, 상기 진동 신호는 사용자가 미리 설계 및 설정하여 사용되도록 한다.
상기 엔코더부(520)는 상기 구동부(330)의 동작 오차를 피드백 하기 위한 것으로서, 상기 이송몸체(311)와 가이드 레일(210)의 사이에 구비되도록 하는데, 이는 리니어 스케일(521), 엔코더 커버(522) 및 엔코더 헤드(523)를 포함하여 구성된다.
상기 리니어 스케일(521)은 상기 가이드 레일(210)의 측면 일측에서 전후방향으로 연장 형성되도록 한다.
상기 엔코더 커버(522)는 상기 리니어 스케일(521)을 보호하도록 상기 가이드 레일(210)의 측면에 구비되도록 한다.
부연하면, 상기 엔코더 커버(522)는 하단이 상기 가이드 레일(210)의 측면에 체결된 상태로 상단이 상기 리니어 스케일(521)로부터 이격된 상태로 배치되도록 구비되도록 함으로써, 상기 엔코더 커버(522)와 가이드 레일(210)의 사이에는 소정의 공간이 형성되도록 한다.
한편, 상기 엔코더 헤드(523)는 상기 이송몸체(311)의 일측 측면 하단부에 구비되어 상기 리니어 스케일(521)의 신호를 출력하여 이후 후술할 피드백 제어부(540)로 전송하도록 한다.
부연하면, 상기 엔코더 헤드(523)는 상기 리니어 스케일(521)과 엔코더 커버(523)의 사이 공간으로 인입되어 슬라이딩 이동되면서 상기 리니어 스케일(521)의 신호를 감지하고, 감지된 동작신호를 피드백 제어부(540)로 전달함에 따라 상기 이송몸체(311)의 이동을 정확하게 감지하고 이를 보상할 수 있게 한다.
한편, 상기 간섭계(530)는 광간섭계 등으로 이루어져, 상기 이송몸체(311)의 위치를 감지하고, 감지된 결과를 상기 피드백 제어부(540)로 전달하도록 한다.
한편, 상기 피드백 제어부(540)은 상기 엔코더부(520)로부터 상기 이송몸체(311)의 동작 신호를 전달받고, 상기 간섭계(530)로부터 감지값을 전달받으며, 상기 동작 신호와 감지값을 이용하여 상기 이송몸체(311)의 운동 오차를 보상하도록 이루어진다.
부연하면, 상기 피드백 제어부(540)은 상기 동작신호를 분석하여 상기 이송몸체(311)의 뒤틀림이 발생된 경우, 상기 이송몸체(311)가 원래의 상태가 되도록 제어하되, 각 주파수 별로 계산된 이송몸체(311)의 이동속도에 따른 예상 변위값과 상기 간섭계(530)로부터 전달받은 감지값에 따라 계산된 실제 변위값을 비교하여 상기 이송몸체(311)가 정확한 위치에 도달된 상태가 될 수 있게 한다.
상술하면, 상기 피드백 제어부(540)은 한 쌍의 이송몸체(311)의 동작신호가 서로 상이하게 발생된 경우, 한 쌍의 이송몸체(311)가 평행한 상태로 이동되지 못하고 뒤틀림이 발생된 것으로 판단하며, 한 쌍의 이송몸체(311)의 동작신호에 따른 실제 변위값과 예상 변위값을 비교하여 오차가 발생된 이송몸체(311)와 대응되는 구동부(330)의 동작을 제어함으로써, 상기 이송몸체(311)의 위치를 보상함으로써 리플(ripple)을 최소화하도록 한다.
또한, 상기 피드백 제어부(540)은 간섭계(530)에 의해 계산된 실제 변위값과 예상 변위값을 비교하여 오차가 발생된 경우, 상기 구동부(330)의 동작을 제어하여 보상함으로써, 한 쌍의 이송몸체(311)가 일정한 속도로 정밀하게 이송될 수 있게 한다.
즉, 상기 피드백 제어부(540)은 엔코더부(520)를 이용하여 상기 이송몸체(311)의 동작을 고속으로 제어하되, 간섭계(530)를 이용하여 상기 이송몸체(311)가 더욱 정밀하게 정렬 및 구동되도록 함에 따라 저주파수 영역에서 진동센서의 교정 시험시, 속도 및 가속도값이 정현파를 이루도록 함으로써, 진동센서의 신뢰도록 향상할 수 있다.
한편, 상기 진동센서는 측정장치와 연결되어 각 주파수별 이송몸체(311)의 동작에 따라 발생되는 감지값을 전달하고, 상기 감지값은 증폭되어 디지털 신호로 변환되도록 하며, 이를 별도의 장치로 전달하여 기록 및 저장하거나 시각장치로 출력하여 실시간으로 검사과정을 관찰할 수 있게 한다.
또한, 상기 엔코더부(520) 및 간섭계(530)에 의해 측정되는 동작신호 및 감지값 또한 함께 출력하여 실시간으로 검사과정을 관찰 및 기록할 수 있게 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

Claims (9)

  1. 진동센서의 교정을 위한 진동 발생장치에 있어서,
    상부면이 평탄하게 구성되는 테이블(100);
    전후방향으로 연장 형성되어 폭방향으로 나란하게 이격된 상태로 상기 테이블(100)의 상부에 한 쌍이 구비되는 이송 레일부(200);
    상부에 진동센서가 배치되도록 구성되어 상기 이송 레일부(200)를 따라 전후방향 슬라이딩 이동이 안내되도록 구비되는 시편 이송부(300); 및
    상기 진동센서의 검사에 필요한 주파수에 대응하는 속도로 상기 시편 이송부(300)가 동작되도록 제어하되, 상기 시편 이송부(300)의 동작 오차를 보상하도록 구성되는 제어부(500);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송 레일부(200)는,
    소정의 폭과 높이를 갖는 상태로 전후방향으로 연장 형성되는 가이드 레일(210); 및
    상기 가이드 레일(210)의 전단 및 후단에 구비되어 상기 시편 이송부(300)의 전후진을 제한하는 스탑퍼부(220);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시편 이송부(300)는,
    한 쌍의 상기 가이드 레일(210)에 각각 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되는 무빙바디(310);
    상면에 상기 진동센서가 안착 배치되도록 구성되되, 한 쌍의 무빙바디(310)가 서로 연결된 상태가 되도록 상기 무빙바디(310)의 상부에 구비되는 검체베드(320); 및
    상기 무빙바디(310)를 전후방향으로 이동시키는 구동부(330);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무빙바디(310)는,
    하방이 개방되고 상기 가이드 레일(210)을 따라 전후방향으로 이동되도록 체결되는 이송몸체(311); 및
    상기 이송몸체(311)의 내측에 복수 개가 구비되어 상기 가이드 레일(210)을 향하여 에어를 분사하도록 구성되는 에어 베어링부(312);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이송몸체(311)는,
    상하면이 수평면에 평행하게 구성되는 상부플레이트(311a);
    상단이 상기 상부플레이트(311a)의 좌우방향 양단에 각각 결합되고, 타단이 하방으로 돌출된 상태로 구비되는 한 쌍의 측벽(311b); 및
    상기 상부플레이트(311a)와 측벽(311b)이 결합된 전면을 따라 연장 구비되는 전후 프레임(311c);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가이드 레일(210)과 이송몸체(311)의 사이에는,
    자성을 갖는 재질로 이루어져, 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 양단에 전후방향으로 연장 형성되는 제 1위치 조절부(341); 및
    마그네틱으로 이루어져, 상기 제 1위치 조절부(341)와 대응되는 상기 이송몸체(311)의 상부면 및 좌우방향 내측면에 구비되는 제 2위치 조절부(342);
    를 포함하는 리플 방지부(340)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1위치 조절부(341)는,
    상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 일측 상단에 구비되는 제 1조절바(341a); 및 상기 가이드 레일(210)의 좌우방향 타측 상단에 구비되는 제 2조절바(341b);를 포함하고,
    상기 제 2위치 조절부(342)는,
    상기 제 1조절바(341a)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면에 구비되는 제 1조절자석(342a); 및 상기 제 2조절바(341b)와 대응되는 상기 상부플레이트(311a)의 하면과 상기 측벽(311b)의 내측면에 구비되는 제 2조절자석(342b);을 포함 하는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1조절바(341a)는, 상면이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 1조절자석(342a)의 하면은 이에 대응되도록 형성되며,
    상기 제 2조절바(341b)는, 상면과 측면 일측이 쐐기형 단면을 갖도록 형성되고, 상기 제 2조절자석(342b)의 하면과 측면 일측은 이에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 에어 베어링부(312)와 상기 리플 방지부(340)는,
    상기 이송몸체와 가이드 레일의 사이의 갭(gap)이 10㎛이하인 상태가 되도록 동작되는 것을 특징으로 하는 기생운동 및 리플이 최소 발생 가능한 진동 발생장치.
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