FBG 기반 형상 센서 제작 방법 및 이를 위한 장치
METHOD FOR MANUFACTURING FIBER-BASED SHAPE SENSOR AND DEVICE THEREFOR
특허 요약
실시예들은 복수의 FBG 광섬유 다발 내부에 나선형 구조를 형성하기 위한 별도의 구조물(예컨대, 원기둥 등)을 이용하지 않고, 형상 센서 자체의 비틀림 및 대상의 형상을 감지할 수 있는 FBG 기반 형상 센서를 제작하는 방법 및 이를 위한 장치에 관련된다.
청구항
번호청구항
1

복수의 FBG 광섬유가 통과하는 홀을 갖는 제1 및 제2 배열 스테이지; 상기 복수의 FBG 광섬유에서 나선형 구조를 형성하게 하는 캡;상기 제1 및 제2 배열 스테이지 사이에 위치하며, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발을 경화제로 코팅하는 코팅 스테이지; 및상기 제1 및 제2 배열 스테이지 사이를 연결하는 지지대;를 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

2

제1항에 있어서, 상기 코팅 스테이지는, 스테이지 몸체, 상기 광섬유 다발이 내부에 위치하는 형틀, 경화제 주입기, 상기 경화제를 상기 형틀 내부로 주입하기 위한 경화제 경로, 및 상기 코팅 스테이지의 일 면 상에 배치되어 주입된 경화제를 경화하기 위한 경화기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

3

제1항에 있어서, 상기 제1 배열 스테이지는, 상기 캡을 고정 가능하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

4

제1항에 있어서, 상기 코팅 스테이지는,스테이지 몸체, 및 경화제를 분사하도록 구성된 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

5

제4항에 있어서, 상기 코팅 스테이지는, 분사된 경화제를 경화하기 위한 경화기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

6

제4항에 있어서, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발을 일 축을 중심으로 회전시키는 제1 및 제2 로테이션 스테이지를 더 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

7

제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 로테이션 스테이지의 회전을 동기화하기 위한 연결부를 더 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

8

제6항에 있어서, 상기 제1 로테이션 스테이지는, 상기 캡이 회전된 상태를 유지하기 위해 상기 캡을 고정 가능하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

9

제1항에 있어서, 상기 캡의 반대 측면에 위치하고, 상기 복수의 FBG 광섬유에 장력을 제공하는 장력 제공부를 더 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

10

제2항에 있어서, 상기 경화기기는, 열 또는 빛을 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발로 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작을 위한 장치.

11

복수의 FBG 광섬유에서 나선형 구조를 형성하는 단계; 상기 복수의 FBG 광섬유의 적어도 일부를 경화제로 코팅하는 단계; 및 상기 경화제를 경화하는 단계를 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

12

제11항에 있어서, 상기 나선형 구조를 형성하는 단계는,복수의 FBG 광섬유를 배열하는 단계;상기 복수의 FBG 광섬유의 일 측에 장력을 가하는 단계; 및상기 복수의 FBG 광섬유를 꼬으는 단계를 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

13

제12항에 있어서, 상기 복수의 FBG 광섬유를 꼬아 나선형 구조를 형성한 이후에, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발에 장력을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

14

제11항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발이 내부에 위치한 형틀에 상기 경화제를 주입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

15

제11항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발에 상기 경화제를 분사함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

16

제15항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는, 상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

17

제16항에 있어서, 상기 광섬유 부분의 회전은, 상기 광섬유 부분의 일 측과 다른 측의 회전 속도가 동일한 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

18

제15항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는, 상기 광섬유 다발의 외부 표면에서 골 부분을 보다 두껍게 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

19

제18항에 있어서, 상기 골 부분에 분사되는 경화제의 양은, 각속도를 기준으로 마루 부분 보다 더 많은 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

20

제18항에 있어서, 각속도를 기준으로 상기 골 부분과 마루 부분에 동일한 양의 경화제를 분사하고, 이어서, 상기 경화제를 경화시키기 이전에, 상기 경화제가 분사된 광섬유 다발을 회전시키는 것을 특징으로 하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.

21

제11항에 있어서,상기 나선형 구조를 형성한 광섬유 다발에 대한 코팅이 완료되지 않은 경우, 완료되지 않은 부분에 대해 상기 코팅하는 단계와 경화시키는 단계를 재-수행하는 단계를 더 포함하는 FBG 기반 형상 센서 제작 방법.