• 제목/요약/키워드: 미세구동기

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미세 조작을 위한 압전 구동 집게의 설계 및 제작

  • 문원규
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.38-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 미세 물체를 조작하기 위해 젓가락 구조론 가진 3 텅스텐 젓가락형 그립퍼(이후 텅스텐 그립퍼로 명명)와 2 하이브리드 젓가락형 그립퍼(이후 하이브리드형 그립퍼로 명명)를 설계하고 제작하여 장단점을 비교 분석한다. 두 가지 그립퍼의 미세 핑거(Micro fingers)들은 모두 압전 다중 벤더(Piezoelectric Multilayer bender)와 스택(Stack) 구동기로 구동되었다. 그 중 압전 다중벤더는 물체를 잡을 때 굽힘(Bending) 운동을 만들고 스택은 팁간의 끝점이 일치하지 않을 매 일치되도록 잡는 방향과 수직한 방향으로 구동된다.(중략)

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히스테리시스를 갖는 미세 구동기의 실시간 제어 알고리즘 (Preisach model based Real-time control for systems with Hysteresis)

  • 이아람;이지홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권1호
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    • pp.31-40
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    • 2008
  • 본 논문에서는 자기변형재료를 이용한 미세 구동기의 개발과 실시간 제어 알고리즘에 관한 내용을 다룬다. 자기변형재료는 빠른 응답속도, 미세변위동작, 높은 에너지 효율 등의 장점을 가지고 있어 미세 구동기의 재료로 적합하지만 히스테리시스 특성도 함께 갖고 있어 제어에 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 자기변형재료의 히스테리시스를 제어하기위해 Preisach model을 바탕으로 구동기를 모델링 하였다. 기존의 Preisach 모델은 실험적 데이터를 바탕으로 하기 때문에 정밀한 제어를 하기 위해서는 많은 양의 데이터가 필요하고 결과적으로는 처리해야할 데이터의 양이 많아져 연산하는데 많은 시간이 걸리는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 기존의 Preisach 모델의 데이터를 선행 처리하여 일정구간 구동기의 움직임을 저장해 놓은 확장된 Preisach 모델을 제안하였다. 본 논문에서는 Tefenol-D라는 자기변형재료를 사용하여 미세구동기를 제작하고 제어 실험을 통하여 제안된 모델의 우수성을 증명하였다.

능동형 진동 절연을 위한 압전 구동기의 보상기 설계

  • 문준희;박희재
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.198-198
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    • 2004
  • 압전 구동기는 여러 가지 적용에 있어서 높은 응답 속도와 큰 힘, 작은 크기 둥의 장점을 가지고 미세 구동에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 하지만, 히스테리시스, 크? 등의 압전 소자 자체의 비선형성과 이의 구동을 위한 증폭기 등의 한계로 압전 소자의 동적인 특성은 비교적 열악한 것으로 알려져 있다. 특히, 구동 속도가 빨라질 수록 히스테리시스 곡선의 모양이 달라게 되어 구동 궤적의 정확한 예측이 어려우며, 증폭기의 최대 발생 전류가 충분치 않을 경우 압전 구동기가 지령치를 따르지 못하게 된다.(중략)

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초소형 광디스크 드라이브용 조동구동기의 동특성 평가 및 2-와이어 미세 구동기의 개발 (Evaluation of Dynamic Characteristics of Coarse Actuator and Design of a 2-Wire Fine Actuator for Small Form Factor ODD)

  • 박세준;이강녕;이동주;박노철;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.351-351
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    • 2004
  • For greeting the era of ubiquitous network, data storage devices have been essentially attached to mobile data devices. As a result, the minimization of the storage device has arisen as major interests in the next generation data storage technology. So, there are many researches for the small form factor ODD. In this paper, we propose a pick up that consists of a linear VCM and 2-wire focusing actuator for a small form factor ODD. For the sake of checking performance of the coarse actuator, PID controller is designed. Experiment with controller and DSP board shows its propriety as a fine tracking actuator. And, 2-wire suspension actuator is designed in order to be contained in a coarse actuator and to satisfy the thickness of a PCMCIA type. Through the experiment of designed actuator, It verifies performance as a focusing actuator.

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고배속 CD-ROM용 비대칭형 광픽업 미세구동기의 구동특성 (Actuating Characteristics of an Asymmetric Optical Pick-up Fine Actuator of a High Speed CD-ROM)

  • 고상선;류제하;박기환;정호섭
    • 소음진동
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    • 제8권2호
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    • pp.346-352
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    • 1998
  • This paper presents actuating characteristics of an asymmetric high-speed optical pick-up fine actuator that can be installed in a small area such as a notebook personal computer. In the asymmetric actuator four points (mass center, actuation center, supporting point of wire suspension on a bobbin, and optical axis) are not coincident so that the proposed actuator suspension reveals undesirable suspension resonance in the pitch and yaw direction. Lumped parameter dynamic model in each direction is used to investigate the driving characteristics with respect to relative location of the four points. Some of desired design directions toward reducing resonance peaks are suggested by using sensitivity information. In order to avoid undesirable resonance, at least supporting point on the obbin must be located in the middle of the mass and actuation center of the asymmetric pick-up actuator.

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왕복동식 소형 공기압축기 개발 (A Compact Air Compressor Development of Reciprocating Type)

  • 강기중;이기만
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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    • pp.542-545
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    • 2010
  • 통상 분 당 $0.6{\ell}$, 최대 $2{\ell}$의 유량과 토출 압력 5atg의 운전 조건을 만족시키는 미세기포발생기용 소형 왕복동식 공기압축기를 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 미세기포발생기는 현재 농업, 어업, 미용, 수질오염방지 등 여러 방면에서 매우 널리 사용되고 있는데, 이러한 미세 기포를 발생시키기 위해서는 고압의 소형 공기압축기가 요구 된다. 이를 위해 비교적 간단한 구동방식의 왕복동식 압축방법을 선정하여 핵심 설계 항목인 실린더와 피스톤형상, 간극체적, 압축비, 구동모터 출력을 이론적 예측과 실험적 방법을 통하여 최적화하였다. 그 결과 미세기포 발생장치 시스템에서 가장 큰 공간을 차지하고 있는 압축기를 소형화시켰으며 압축기 개발 목표 성능을 달성하였다.

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고속 초정밀 장행정용 이중 서보 시스템의 고속 세틀링을 위한 모드 변경 제어 기법

  • 김정재;최영만;김기현;권대갑;홍동표
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.145-149
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    • 2006
  • 반도체의 고집적화와 LCD의 대형화로 인해 웨이퍼 및 LCD 검사용 스테이지의 성능 향상이 요구된다. 본 논문에서는 고속의 검사속도, 서브마이크론의 검사 정밀도, 그리고 대행정 구동을 위한 이중 서보 시스템을 제안하였다. 이중 서보 시스템은 선형모터로 구동되고 공기베어링으로 가이드 되는 조동 구동부와 보이스 코일 모터(VCM)로 구동되고 공기베어링으로 가이드 되는 미세 구동부로 구성된다. 검사 효율을 향상시키기 위한 고속 세틀링을 위한 제어기로서 시간 최적 제어 기법과 시간 지연 제어기를 결합한 모드 변경 제어기를 제안하고 이중 서보 시스템에 구현하여 성능을 평가하였다.

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압전소자를 이용한 연동 구동방식의 나노리터 마이크로 펌프 (Peristaltic nano-liter micropump with piezoelectric actuator)

  • 황성래;심우영;양상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2093-2095
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    • 2004
  • 본 논문은 압전소자를 구동장치로 사용한 마이크로 펌프의 제작과 실험에 관한 논문이다. 마이크로 펌프의 상부기판은 polydimethyl siloxane(PDMS)을 소재로 미세유로에 상시 닫힌 밸브가 일체화된 구조로 제작되었고, 하부기판은 polymethyl methacrylate(PMMA)를 소재로 3개의 압전 디스크가 구동기로 부착되었다. 최종적으로 상, 하부 기판은 액상 PUMS로 접합하여 제작했다. 구동기의 입력신호는 6상으로 구형파를 인가하여 연동구동하며 주파수와 전압을 가변하면서 유량을 측정하였다. 구동 주파수가 0.167 Hz이고 전압이 20 V일 때, 마이크로펌프의 1회 토출량은 104 nl이고, 유량은 1.04${\mu}{\el}$/min이다.

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표면 미세가공기술을 이용한 마이크로 광학소자 및 구동기의 제작 (Fabrication of Micro-optical Components and Actuators using Surface Micromachining)

  • 김건년;박광범;정석원;이보나;김인회;문현찬;박효덕;신상모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.1151-1153
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    • 1999
  • 3-layer polysilicon 표면미세가공공정을 이용하여 micro zone plate 렌즈와 미러 및 이를 구동하기 위한 구동기를 일체화시킨 마이크로 구동형 광학소자를 설계, 제작하였다. 650nm의 파장대역에서 초점거리가 $500{\mu}m$가 되도록 마이크로 zone plate 렌즈를 설계하였으며, 렌즈의 광학축은 실리콘 기판 상에서 $121{\mu}m$거리에 위치하도록 제작하였다. 마이크로 hinge와 스프링 latch 및 측면지지 plate를 이용하여 마이크로 렌즈와 미러가 실리콘 기판상에서 out-of-plane동작이 가능하도록 하였다. 마이크로렌즈 초점거리의 가변을 위하여 6개의 SDA(Scratch Drive Actuator)어레이를 설계, 제작하였다. 또한 빔 반사를 위한 마이크로 미러를 설계하고 $45^{\circ}$ self-assembly를 위하여 마이크로 hinge와 SDA array를 제작하였다.

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리소그라피 장비에서 xy${\theta}$미세구동기의 최적 설계 및 제어 (Optimal Design and Control of xy${\theta}$ Fine Stage in Lithography System)

  • 김동민;김기현;이성규;권대갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.163-170
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    • 2002
  • The quality of a precision product, in general, relies on the accuracy and precision of its manufacturing and inspection process. In many cases, the level of precision in the manufacturing and inspection system is also dependent on the positioning capability of tool with respect to the work piece in the process. Recently the positioning accuracy level has reached to the level of submicron and long range of motion is required. For example, for 1 GDARM lithography, 20nm accuracy and 300mm stroke needs. This paper refers to the lithography stage especially to fine stage. In this study, for long stroke and high accuracy, the dual servo system is proposed. For the coarse actuator, LDM (Linear DC Motor) is used and for fine one VCM is used. In this study, we propose the new structure of VCM for the fine actuator. It is 3 axis precision positioning stage for an aligner system. After we perform the optimal design of the stage to obtain the maximum force, which is related to the acceleration of the stage to accomplish throughput of product. And we controlled this fine stage with TDC. So we obtained 50nm resolution. So later more works will be done to obtain better accuracy.