• 제목/요약/키워드: 구동마찰력

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에어베어링을 이용한 회전형 스테이지 설계에 관한 연구

  • 윤덕원;김진호;신동익;이연덕;정벌교;한창수
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.125-127
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    • 2007
  • 에어 베어링은 높은 강성과 낮은 마찰력과 같은 장점들로 인하여 높은 정밀도를 요구하는 반도체나 디스플레이 장비의 선형 스테이지에 주로 사용 되어지고 있다. 하지만 현재까지 높은 정밀도를 요구하는 회전형 스테이지에는 아직까지 크로스 롤러링을 이용하여 가이드를 하고 있다. 본 논문에서는 높은 정밀도를 갖는 회전 스테이지의 설계를 위하여 구동 성능과 오차요소에 대한 성능에 대해 설계 목표를 제시 하였고 이러한 스테이지를 구현하기 위해 에어베어링을 적용한 회전형 스테이지를 설계하였다.

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공기압 구동장치를 이용한 정밀위치제어 (Accurate Positioning with a Pneumatic Driving Apparatus)

  • 장지성
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제12권4호
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    • pp.21-27
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    • 2015
  • The accurate position control of pneumatic driving apparatus is considered in this paper. In pneumatically actuated positioning systems, accurate positioning as an electrical servo has been known to be difficult because of the friction force and compressibility of the air. For good control performance of the pneumatic system, an actuator mounted with externally pressurized air bearings is produced to compensate for friction force. For the controller design, the governing equation of the pneumatic driving apparatus is derived. In order to reduce the nonlinear characteristics of the control valve, linearized control input is derived from the relation between the effective area of the valve and the control input. The experimental results are presented to show the results of the improved position control of the pneumatic driving apparatus.

중력을 이용한 병렬 매니퓰레이터 구동부의 마찰력 검출 (Friction Force Detection for Joints of a Parallel Manipulator Using Gravitational Force)

  • 이세한;송정규;송재복;최우천;홍대희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.422-422
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    • 2000
  • Parallel manipulators have been used to a variety of applications, including the motion simulators and mechanism for precise machining. A Stewart-Gough type parallel manipulator is composed of six linear joints which have wider contact areas than revolute ones, so linear joints are more affected by frictional force. First, the reference trajectories are computed from the model of the parallel manipulator assuming that it is subject to only the gravitational force and no friction exists. In the actual operation where friction exists, the control inputs, which correspond to the friction forces, are obtained by forcing the actual joint variables to follow these trojectories by proper control. It is shown that control performance can be improved when the friction compensation based on this information is added to the controller for position control of the moving plate of a parallel manipulator.

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선박용 엔진 프레임 박스의 구조해석을 위한 기구학적 분석 (Kinematic Study for the Structural Analysis of the Frame Box of Vessel Engines)

  • 이재훈;최종호;조진래;이인수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.565-572
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    • 2007
  • 본 논문에서는 S60MC-C 선박용 다실린더 엔진의 구조해석을 위한 기구학적인 분석에 대해 서술하였다. 구조해석을 위해 프레임박스에 작용하는 측력과 크랭크 저널베어링에 작용하는 반력이 필요하다. 각각의 동적인 작용력을 구하기 위해, 선박용 엔진 내부의 구동부를 마찰이 없는 평판의 운동으로 가정하고, 단실린더에 대해 동역학적인 평형관계를 이용하여 엔진 구동시의 크랭크 각도별 작용력을 구하였다. 단실린더에서의 하중조건을 바탕으로 특정 시점에서 각각의 실린더에 작용하는 하중을 구하기 위해 크랭크암의 각도의 차이를 이용하였다. 구조해석을 위해 프레임박스의 응력 변화에 큰 영향을 줄 것으로 판단되는 8개의 각도를 선정하였다.

Power Steering System의 구동력이 차량 모드주행연비에 미치는 영향 (Effect of the Power Steering System Driving Torque on Vehicle Fuel Economy in a Passenger Car)

  • 김남균;한창호;김우석;이종화;박진일;박경석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.60-67
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    • 2006
  • To improve the vehicle fuel economy, various technologies have been studied. Meanwhile it deteriorates fuel economy that the increased driving torque for Power Steering System (PSS) due to weighted vehicle and widened tire for low speed driving and parking. So the larger driving torque for PSS is, the lower fuel economy is. Therefore, the study about the effect of the driving torque for PSS and the engine total friction must be preceded to improve the vehicle fuel economy. In this study, a PSS module separated from the vehicle is used to measure the driving torque for PSS with respect to the pressure of PSS. The result shows that the driving torque for PSS was in direct proportion to the pressure of PSS 3 (N-m) driving torque for PSS vs. 10 (bar) pressure of PSS, and 8 (N-m) vs. 40 (bar). In addition, the driving torque and pressure for PSS was measured according to the engine speed in the component test condition which was in the vehicle condition. Measuring the driving torque for PSP in the vehicle condition was established by using the VeFAS which was a fuel economy analyzer developed in our lab and installing PSS By-pass line. The effect of the driving torque for PSS on the vehicle fuel economy was analyzed with FTP-75 cold start mode.

발사체 연소기용 산화제 개폐밸브의 핵심요소 기술 개발 (Study for the Development of a Main Oxidizer Shut-off Valve for Liquid Rocket Engines)

  • 김도형;홍문근;박재성;이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.113-119
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    • 2013
  • 발사체 연소기용 산화제 개폐밸브는 비교적 간단한 개폐 작동을 통해, 액체산소를 연소기에 공급 또는 차단한다. 고압, 고유량, 극저온의 액체산소를 운용 유체로 사용할 뿐만 아니라, 설계유량 대비 밸브 차압 또한 낮아야 하는 상당히 까다로운 개발요구조건을 가지고 있다. 본 논문에서는 현재 개발 중인 연소기용 산화제 개폐밸브의 밸브 과도 응답과 같은 기본적인 밸브 특성과 함께, 밸브 성능을 좌우하는 핵심 부분이라고 할 수 있는 밸브 공압 구동부 및 포핏/시트부의 개발 내용을 소개하였다. 밸브의 과도 응답 특성 해석 결과가 시험 측정결과와 매우 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 구동 공압부 및 포핏/시트부 구조해석을 통해 밸브 무빙파트의 접촉면 반발력과 마찰력을 정량적으로 평가하였다.

정.역구동 페달링에 따른 자전거 등판 시의 근전도 분석 (Electromyographic Analysis of a Uphill Propulsion of a Bicycle by Forward.Backward Pedaling)

  • 신응수;김현중
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.171-177
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    • 2008
  • 본 논문에서는 자전거의 언덕 등판 시 페달릴 방향이 근육의 활성도에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 정역구동이 가능한 특수유성기어와 언덕 경사각에 따른 마찰력을 후륜에 인가할 수 있는 자기제동장치가 장착된 자전거로 실험 장치를 구성하고 3차원 동작분석과 근전도 분석을 수행하였다. 근활성도는 장단지근, 대퇴사두근, 전경골근, 비장근에 대해서 측정하였으며 언덕 경사는 $0^{\circ}$에서 $6^{\circ}$까지 변화시켰다. 근전도 신호는 우선 평균제곱법을 적용하여 25 ms마다 평균값을 구하고 50개의 연속된 주기에 대한 ensemble 곡선을 구하여 분석하였다. 그 결과로부터 페달링 방향의 변화는 자전거 주행 속도 및 인체하지 근육의 활성도에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 구체적으로는 크랭크 각도에 따른 근활성도의 패턴 및 최대값의 분포에 있어 정방향 구동과 역방향 구동은 큰 차이를 보이는데 근활성도의 최대값은 정구동으로 페달링할 때가 역 구동으로 페달링할 때보다 큰 반면 근활성도의 평균값은 장단지근과 대퇴사두근에서는 정구등 페달링이 더 높게 나타나고 전경골근과 비장근에서는 역구동 페달링이 더 높게 나타나며 주행 등판각이 증가하면 페달링 방향이 바뀜에 따른 근활성도 최대값의 차이는 더욱 커진다.

고진공 환경중 고출력 초음파 모터 이송 스테이지의 나노미터 위치 제어 (Nano-Positioning of High-Power Ultrasonic Linear Motor Stage in High-Vacuum Environment)

  • 김완수;이동진;이선규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1613-1622
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    • 2010
  • 본 연구는 고진공 환경중 초음파 리니어 스테이지의 나노미터 위치제어를 기술하고 있다. 고진공 환경 중 초정밀 위치 제어 시스템에 응용하기 위해 3 차 종진동 모드와 6 차 횡진동 모드를 가지는 BLT를 개발 했다. 안정적인 고출력을 위해 BLT 는 하나의 공진 주파수로 두 개의 모드 진동을 발생 시켜야 한다. 하나의 공진 주파수를 이용 하기 위해 어드미턴스를 변화시켜 각 모드의 공진 주파수를 일치시켜 조건이 다른 대기 환경에서 안정적인 고출력을 얻을 수 있었다. 기압 변화에 따라 구동 특성이 달라지는 시스템을 제어하기 위해 마찰력 변화에 따른 비선형 특성을 보상한 NCTF 제어를 사용했다. 설계된 제어기를 이용해 고진공 환경에서 시스템을 나노미터 정도로 제어하는 결과를 얻을 수 있었다.

중력을 이용한 병렬형 머니퓰레이터 구동부의 마찰력 보상 (Friction Force Compensation for Actuators of a Parallel Manipulator Using Gravitational Force)

  • 이세한;송재복
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.609-614
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    • 2005
  • Parallel manipulators have been used for a variety of applications, including the motion simulators and mechanism for precise machining. Since the ball screws used for linear motion of legs of the Stewart-Gough type parallel manipulator provide wider contact areas than revolute joints, parallel manipulators are usually more affected by frictional forces than serial manipulators. In this research, the method for detecting the frictional forces arising in the parallel manipulator using the gravitational force is proposed. First, the reference trajectories are computed from the dynamic model of the parallel manipulator assuming that it is subject to only the gravitational force without friction. When the parallel manipulator is controlled so that the platform follows the computed reference trajectory, this control force for each leg is equal to the friction force arising in each leg. It is shown that control performance can be improved when the friction compensation based on this information is added to the controller for position control of the moving plate of a parallel manipulator.

SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)을 이용한 초정밀 회전기구에 대한 연구 (A Study on the Ultra Precision Rotational Device using Smooth Impact Drive Mechanism)

  • 이상욱;전종업;박규열;부경석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.485-486
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    • 2006
  • This paper represents a ultra precision rotational device where the smooth impact drive mechanism(SIDM) is utilized as a driving mechanism. Linear motions of piezoelectric elements are converted to the rotational motion of disk by frictional forces generated between the rotational disk and the friction bars which are attached to the piezoelectric elements. This device was designed to drive a rotational disk using slip-slip motion mechanism based on stick-slip motion mechanism. Experimental results show that the angular velocity was increased in proportion to the magnitude of supplied voltage to piezoelectric element. In our device, the smooth rotational motion was obtained when the driving frequency has been reached to 500Hz under the driving voltage of 100V. The amount of step movement has been revealed to be $3.44{\times}10^{-4}$ radian.

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