• 제목/요약/키워드: 레이저 가공시스템

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실린더 라이너 오일그루브 가공 로봇 시스템 개발 (Development of a Grinding Robot System for the Engine Cylinder Liner's Oil Groove)

  • 노태양;이윤식;정창욱;오용출
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권6호
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    • pp.614-619
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    • 2009
  • An engine for marine propulsion and power generation consists of several cylinder liner-piston sets. And the oil groove is on the cylinder liner inside wall for the lubrication between a piston and cylinder. The machining process of oil groove has been carried by manual work so far, because of the diversity of the shape. Recently, we developed an automatic grinding robot system for oil groove machining of engine cylinder liners. It can covers various types of oil grooves and adjust its position by itself. The grinding robot system consists of a robot, a machining tool head, sensors and a control system. The robot automatically recognizes the cylinder liner's inside configuration by using a laser displacement sensor and a vision sensor after the cylinder liner is placed on a set-up equipment.

절단 분야에서의 로봇의 적용 (Robot Application In Gass Cutting)

  • 장세엽;이상진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제14권1호
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    • pp.7-14
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    • 1996
  • 3D 기피 현상에 따른 인력난은 이제 국내 산업계 전반에 걸친 커다란 문제가 되었으며, 특히 용접 및 절단 공정에서는 그 정도가 심각한 상황으로 숙련된 기술자 의 확보가 용이하지 않은 상황이다. 따라서 많은 기업에서는 제품의 품질향상과 대량 생산 능력을 갖추기 위해서 용접 및 절단 공정에서의 자동화를 추진하고 있으며, 로봇 을 이용한 방법이 각광을 받고있다. 그러나 이 경우에도 용접용 로봇과 절단용 로봇을 비교하여 보면, 일본의 경우, 절단용으로 출하되는 로봇의 수는 용접용 로봇의 1/70 - 1/100 수준이다. 국내의 경우 최근 들어 용접분야에서의 로봇의 이용은 활성화 되어 있는 편이지만, 절단의 경우는 적용예가 드문 실정이다. 절단용 로봇의 경우 로봇 이용분야가 가장 발달된 일본의 경우도 1988년부터 로봇을 절단용으로 이용하기 시작 하였으며, 그 이용분야도 레이저 절단과 워터젯트 절단에 치중되어 있다. 그러나 현실 적으로 국내 산업현장에는 주로 가스절단이 절단의 주류를 이루고 있는 실정으로, 이에 대한 로봇 응용 시스템의 개발이 시급하다. 대우중공업에서는 가스절단 로봇을 국삭기 Boom측판에 개선가공 공정에 적용하여, 가스절단 분야에의 로봇 적용이라는 가능성을 보여주었으며, 본고에서 그 내용을 소개하고자 한다.

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입자 석션유동에 따른 레이저 표면가공의 마이크로 흄 오염입자 산포 특성 해석연구 (Numerical Simulation on Dispersion of Fume Micro-Particles by Particle Suction Flows in Laser Surface Machining)

  • 김경진
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.1-6
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    • 2023
  • In CO2 laser surface machining of plastic films in modern display manufacturing, scattering of fume particles could be a major source of well-recognized film surface contamination. This computational fluid dynamics research investigates the suction air flow patterns over a film surface as well as the dispersion of micron-sized fume particles with low-Reynolds number particle drag model. The numerical results show the recirculatory flow patterns near laser machining point on film surface and also over the surface of vertical suction slot, which may hinder the efficient removal of fume particles from film surface. The dispersion characteristics of fume particles with various particle size have been tested systematically under different levels of suction flow intensity. It is found that suction removal efficiency of fume particles heavily depends on the particle size in highly nonlinear manners and a higher degree of suction does not always results in more efficient particle removal.

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다물체 동역학 해석을 이용한 커버글라스 Edge 연마용 Abrasive Film Polishing 시스템 개발 (Development of Abrasive Film Polishing System for Cover-Glass Edge using Multi-Body Dynamics Analysis)

  • 하석재;조용규;김병찬;강동성;조명우;이정우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.7071-7077
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    • 2015
  • 최근 스마트폰, 태블릿 PC 및 전자기기 등의 사용이 증가함에 따라 커버글라스의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 모바일 기기의 디스플레이가 대형화되면서 접촉이나 낙하 등과 같이 외부에서 힘을 받게 되는 환경에서 높은 강도를 유지하는 것이 요구되고 있다. 커버글라스 제작 공정에서 연마공정은 커버글라스의 표면거칠기 및 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 기존 연삭 숫돌에 의한 가공방법은 커버글라스 가공표면에 스크레치, 칩핑, 노칭 및 마이크로 크랙 등의 가공 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모바일 커버글라스의 연마를 위해 연마필름을 이용한 폴리싱 시스템을 개발하였다. 구조적 안정성을 평가하기 위해 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 유한요소모델을 생성하였고 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 응력 및 변위 해석을 통해 특성을 분석하였고 레이저 변위 센서를 이용해 제작된 시스템에 대한 변위를 측정하여 구조적 안정성에 대해 확인하였다.

Ti-TiH2 혼합 분말의 레이저 직접 용융 공정을 이용한 다공성 티타 늄 부품 제조 연구 (Fabrication of Porous Titanium Parts by Direct Laser Melting of Ti-TiH2 Mixing Powder)

  • 윤혜정;서동명;우영윤;문영훈
    • 소성∙가공
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    • 제28권1호
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    • pp.21-26
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    • 2019
  • Direct Laser Melting (DLM) of $Ti-xTiH_2$ (mixing ratio x = 2, 5, 10 wt.%) blended powder is characterized by producing porous titanium parts. When a high energy laser is irradiated on a $Ti-TiH_2$ blended powder, hydrogen gas ($H_2$) is produced by the accompanying decomposition of the $TiH_2$ powder, and acts as a pore-forming and activator. The hydrogen gas trapped in a rapidly solidified molten pool, which generates porosity in the deposited layer. In this study, the effects of a $TiH_2$ mixing ratio and the associated processing parameters on the development of a porous titanium were investigated. It was determined that as the content of $TiH_2$ increases, the resulting porosity density also increases, due to the increase of $H_2$ produced by $TiH_2$. Also, porosity increases as the scan speed increases. As fast solidified melting pools do not provide enough time for $H_2$ to escape, the faster the scan speed, the more the resulting $H_2$ is captured by the process. The results of this study show that the mixing ratio (x) and laser machining parameters can be adjusted to actively generate and control the porosity of the DLM parts.

RDS(Robotic Drilling System)용 TCP 정밀계측을 위한 iGPS 3D Probe 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of iGPS 3D Probe for RDS for the Precision Measurement of TCP)

  • 김태화;문성호;강성호;권순재
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.130-138
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    • 2012
  • There are increasing demands from the industry for intelligent robot-calibration solutions, which can be tightly integrated to the manufacturing process. A proposed solution can simplify conventional robot-calibration and teaching methods without tedious procedures and lengthy training time. iGPS(Indoor GPS) system is a laser based real-time dynamic tracking/measurement system. The key element is acquiring and reporting three-dimensional(3D) information, which can be accomplished as an integrated system or as manual contact based measurements by a user. A 3D probe is introduced as the user holds the probe in his hand and moves the probe tip over the object. The X, Y, and Z coordinates of the probe tip are measured in real-time with high accuracy. In this paper, a new approach of robot-calibration and teaching system is introduced by implementing a 3D measurement system for measuring and tracking an object with motions in up to six degrees of freedom. The general concept and kinematics of the metrology system as well as the derivations of an error budget for the general device are described. Several experimental results of geometry and its related error identification for an easy compensation / teaching method on an industrial robot will also be included.

진동자를 이용한 하이브리드 극초단 펄스 레이저 초정밀가공시스템 개발 및 Cu-Zn합금 응용 (Development of Vibration Assisted Hybrid Femtosecond Laser Ultra-precision Machining System and Cu-Zn alloy Application)

  • 최원석;윤지욱;조성학;강명창
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.308-312
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    • 2013
  • In this paper, we describe experiment results using a vibration assisted hybrid femtosecond laser (${\lambda}$:795 nm) ultra-precision machining system. The hybrid system we have developed is possible that optical focal point of the femtosecond laser constantly and frequently within the range of PZT(piezoactuator) vibrator working distance. Using the hybrid system, We have experimented on brass and studied about differences of result of hole aspect ratio compare to general experiment setup of femtosecond laser system. Aspect ratio of a micro hole on brass is increased as 54% with 100 Hz vibration frequency and surface roughness of the side wall also improved compare to non-vibration.

PBF 시스템에서 고분자 및 금속 소재 적용성 연구 (Study for Applicability of Polymer and Polymer Coated Metal Materials within PBF System)

  • 김동수;배성우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.765-771
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    • 2015
  • In an Additive Manufacturing (AM) system emplying the Powder Bed Fusion (PBF) system, polyamide-12 powder is currently recognized as the general material used. The Polyamide-12 powder's properties include an average particle size of 58 $58{\mu}m$, a density of 0.59 g/cm3, and melting point of $184^{\circ}C$, and can also be to used coat materials for metal powder. For this reason, the sintering process is similar to the polymer powder and polymer coated metal powder process, except during the post-process. The polyamide-12 powder has some disadvantages such as its high cost and the fact that it can only be used for the provided equipment from the maker. Therefore, this study aims to perform the applicability of new material, polymer and polymer coated metal, to the PBF system.

레이저 보조 모듈을 이용한 Si 소재의 절삭조건 및 보정가공에 관한 연구 (A Study on Cutting Conditions and Finishing Machining of Si Material Using Laser Assisted Module)

  • 박영덕
    • Design & Manufacturing
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    • 제17권2호
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    • pp.15-21
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    • 2023
  • In this study, a diamond turning machine and a laser-assisted machining module were utilized for the complex combined cutting of aspheric shapes and fine patterns on the surface of high-hardness brittle material, silicon. The analysis of material's form accuracy and corrective machining was conducted based on key factors such as laser output, rotational speed, feed rate, and cutting depth to achieve form accuracy below 1 ㎛ and surface roughness below 0.1 ㎛. The cutting condition and corrective machining methods were investigated to achieve the desired form accuracy and surface roughness. The rotational speed of the spindle and the linear feed rate of the diamond turning machine were varied in five stages for the cutting condition test. Surface roughness and form accuracy were measured using both a contact surface profilometer and a non-contact surface profilometer. The experimental results revealed a tendency of improved surface roughness with increased rotational speed of the workpiece, and the best surface roughness and form accuracy were observed at a feed rate of 5 mm/min. Furthermore, based on the cutting condition experiments, corrective machining was performed. The experimental results demonstrated an improvement in form accuracy from 0.94 ㎛ to 0.31 ㎛ and a significant reduction in the average value of the surface roughness curve from 0.234 ㎛ to 0.061 ㎛. This research serves as a foundation for future studies focusing on the machinability in relation to laser output parameters.

PSD를 이용한 초정밀소형공작기계의 기하학적 오차 측정 (Measurement of Geometric Errors of an Ultra Precision mMT Using PSDs)

  • 권설령;권성환;양승한
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권1호
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    • pp.53-58
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    • 2011
  • 초정밀 소형공작기계는 초정밀가공분야에서 마이크로/메조 스케일 가공품의 정밀제조기술의 핵심으로 개발되어 왔다. 소형초정밀기계의 기하학적 오차는 가공품의 품질에 큰 영향을 미치기 때문에 반드시 분석 및 보정되어야 한다. 기존 소형공작기계의 기하학적 오차는 주로 레이저 간섭계로 측정되었으나 한번의 설치로 모든 기하학적 오차를 측정할 수 없고 까다로운 절차를 따라야 한다. 그 대안으로써 PSD 로 구성된 측정시스템이 개발되었으나 측정가능거리가 PSD 의 유효영역에 한정되었다. 본 논문에서는 측정가능거리를 확장시키고 설치오차를 최소화하여 6-자유도 기하학적 오차를 측정하는 시스템을 제안하고 민감도 해석과 실험을 통하여 이 측정 시스템의 정확도를 증명하였다.