• 제목/요약/키워드: 공작기계선형축

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레이저 및 광전소자를 이용한 공작기계 가이드 운동오차 측정시스템 개발 (Development of Geometric Error Measurement System for Machine tool Guideways Using Laser-Photo Diode)

  • 박희재
    • 기계저널
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    • 제34권3호
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    • pp.168-176
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    • 1994
  • 축 이송운동의 오차를 측정할 수 있는 광전소자 측정시스템이 구현되었으며, 결론은 다음과 같다. 1) 광전소자와 레이저광원을 이용하여 축이송시에 발생하는 5개의 운동오차를 동시에 검출하는 측정방법이 개발되었으며, 이때의 정밀도는 마이크로미터오더이다. 2)광전소자에 대한 2차원 칼리브레이션이 수행되었으며, 비선형성을 고려할 때 더욱 정밀한 측 정값을 얻을 수 있었다. 3) 레이저간섭기 등에 의해서 측정이 어려운 롤(roll)오차의 측정방법이 구현되었으며, 이때 빔 분리기의 오차를 칼리브레이션할 때, 정밀한 측정값이 얻어질 수 있었다. 4)광전소자측정시스템을 마이크로 컴퓨터와 연계함으로써, 종래의 측정방법보다 매우 빠르며, 정밀한 측정시스템이 구현되었다.

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고속의 비선형 윤곽가공을 위한 교차축 연동제어기 (Cross-Coupling Controller for High-Speed Nonlinear Contour Machining)

  • 지성철;이용석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.446-451
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    • 2000
  • In this paper, a new adaptive cross-coupling control (CCC) algorithm with an improved contour error model is proposed to maintain contouring precision in high-speed nonlinear contour machining. The proposed method utilizes variable controller gains based on the instantaneous curvature of a contour and the feedrate command. The proposed method is evaluated and compared with the conventional CCC for nonlinear contouring motion through computer simulations. The simulation results show that the proposed CCC improves the contouring accuracy more effectively than the existing method.

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레이저-수광소자를 이용한 선형 이송측의 기하학적 오차측정 시스템 (Geometric error assessment system for linear guideway using laser-photodiodes)

  • 박희재;주종남;황상욱
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.180-188
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    • 1994
  • Error assessment and evaluation for machine for machine tool slides have been considered as essential tools for improving accuracy. In this paper, a computer aided measurement technique is proposed using photo pin diodes of quadrant type and laser source. In thedeveloped system, three photo diodes are mounted on a sensor mounting table, and the sensored signal is processed by specially designed signal conditioner to give fine resolution with minimum noise. A micro computer inputs the processed signal, and the geometric errors of five degree of freedoms are successfully evaluated. Pitch, roll, yaw, vertical and horizontal straightness errors are thus assessed simultaneously for a machine tool slide. Calibration techniques such as optics calibration, photo diode calibration are proposed and implemented, giving precise calibration for the measurement system. The developed system has been applied to a practical machine tool slide, and has been found as one of efficient and precise technique for machine tool slide.

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비선형 연속축의 1/2차 분수조화진동 및 내부공진 (Subhamonic Resonances of order 1/2 of Continuous Rotor with Nonlinearity and Internal Resonances)

  • 남궁재관;이성우
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.43-50
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    • 2001
  • Subharmonic resonances of order 1/2 of a continuous rotating shaft with distributed mass are discussed. The restoring force of the shaft exhibits geometric stiffening nonlinearity due to the extension of the shaft center line. It is assumed that a distributed lateral force, such as the gravity, acts on the rotor. The possibility of the occurrence of subharmonic resonances, the shapes of resonance curves, and internal resonance phenomena are investigate.

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고정밀 CNC 머신을 위한 신경망 윤과제어 (A Neuro-contouring controller for High-precision CNC Machine Tools)

  • 이현철;주정홍;전기준
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • CNC공작기계의 두 서보축을 대상으로 가공 정밀도를 향상시키기 위한 신경망 윤과제어 알고리즘을 제안한다. 이 연구에서는 두 축 상호간에 미치는 영향을 신경망의 학습 능력을 이용하여 보상하고자 한다. 윤곽제어를 위해서는 매 샘플링 주기마다 윤곽오차를 계산하여하나, 윤곽오차는 직선경로를 이동하는 경우 쉽게 계산가능하나 원호, 인볼루트곡선등 비선형 경로를 가공하는 경우에는 정확하게 계산하기 힘들다. 먼저 이 논문에서는 임의의 비선형 곡선경로에 대하여도 윤곽오차를 정확히 구해낼 수 있는 새로운 윤곽오차 모델링 방법을 제안다. 또한 이러한 윤곽오차에 대한 항을 포함하는 성능지수를 정의하고, 신경망 윤곽제어를 위한 온라인 학습법칙을 유도한다. 이러한 신경망윤곽제어기의 사용으로 시스템이 비선형 특성을 가지거나 외부 환경이 변화하는 경우에도 좋은 윤곽제어 성능을 유지할 수 있다.

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고속의 비선형 윤곽가공을 위한 적응 교차축 연동제어 (Adaptive Cross-Coupling Control for High-Speed Nonlinear Contour Machining)

  • 이용석;지성철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.108-114
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    • 2000
  • In this paper, a new adaptive cross-coupling control(CCC) method with an improved contour error model is proposed to maintain contouring precision in high-speed nonlinear contour machining. The proposed method utilizes variable controller gains based on the instantaneous curvature of a contour and the feedrate command. The proposed method is evaluated and compared with the conventional CCC for nonlinear contouring motion through computer simulations. The simulation results show that the proposed CCC improves the contouring accuracy more effectively than the existing method.

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외부가압 공기베어링의 동적 특성에 관한 해석

  • 김우정;박상신;한동철
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1991년도 제14회 학술강연회초록집
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    • pp.22-28
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    • 1991
  • 최근 전자 및 광학분야에 있어서의 눈부신 발전은 비구면 가공기나 초정밀 연삭기와 같은 초정밀 가공기계의 개발과 실용화에 힘입은 바 크다. 이러한 초정밀 가공기의 성능을 좌우하는 핵심요소로서 주축계를 들 수 있으며, 비교적 소형 경량의 공작물을 가공하는 기계의 주축용 베어링으로는 오일 베어링을 대신하여 공기베어링이 점차 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 점급기원의 가정하에 직접수치해법을 사용하는 해석 프로그램을 작성하여, 무차원화된 설게 변수들에 대한 외부가압 공기베어링의 정$\cdot$동특성수들을 구하고, 여기서 구해진 베어링의 정$\cdot$동특성수를 사용하여 베어리으이 공기막 반력을 계산한 후, 축중심 궤적의 비선형 해석을 수행함으로써 주축 회전 정도를 예측하고자 한다.

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Z축 운전구조를 갖는 선형 영구자석형 동기 전동기 운전제어에 관한 연구 (A Study on the Control System of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Applied to the Z-axis Operation Structure)

  • 최철;이진하;박한웅;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.142-149
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    • 2004
  • 선형 영구자석형 동기 전동기는 기구학적인 변환 장치를 사용하는 기존의 방식과 비교하여 소음, 진동의 저감 및 가속도, 속도에 있어서 우수한 동특성을 가지고 있기 때문에 자동화 분야, 공작기계 및 반도체 장비를 중심으로 널리 사용되고 있다. 그러나 수직축(Z-axis)에 선형 영구자석형 동기 전동기가 적용될 경우에 제어를 위한 초기각 설정 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 수직축 구조를 갖는 선형 영구자석형 동기 전동기의 초기각 설정 알고리즘 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위해 실제 속도와 운전 방향을 변수로 하는 가변 이득 조절 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘들을 증명하기 위해서 4점의 절대위치 프로파일(profile)을 통해서 기존의 이득 시스템과 가변 이득 조절 시스템을 비교하여 제안된 알고리즘의 효용성을 검증하였다.