• Title/Summary/Keyword: 유압 서보실린더

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미래 선도형 에코 성형 시스템 관련 기술의 동향 - 절전구동형 하이브리드 서보 유압프레스 국산화 개발 동향

  • Choe, Ho-Jun;Park, Hun-Jae;Lee, Gwang-Jae;Lee, Jin-U;Gang, Jae-Hun
    • 기계와재료
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    • v.25 no.3
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    • pp.6-15
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    • 2013
  • 유압프레스의 단점을 극복하기 위해서 서보모트를 장착하여 성형속도를 높인 서보 유압프레스를 개발하게 되었으며, 특히나 서보모터를 국내산으로 적용하여 듀얼형으로 유압시스템의 효율성을 높여 최종적으로 개발함으로써 서보 유압프레스를 완전 국산화하였다. 또한 하사점 위치 제어의 용이성을 확보하기 위해 프레스 램용 메인 실린더에 톱니나사부를 만들어 임의의 위치에 정지할 수 있는 정지정도 및 하사점 위치 제어정밀도를 향상시켰으며, 유량의 미세 제어를 통해 프레스 램의 동작성을 개선코자 하였다. 다이쿠션은 메인 실린더와의 연계 제어를 통해 제품의 손상 방지 및 제품 추출의 용이성을 확보하였으며, 소재의 종류나 제품의 형상 특성에 따라 프리모션 제어가 가능한 지식기반형 자율제어 시스템을 적용하였다. 듀얼 서보시스템과 유압펌프가 연계구동함에 따라 기존 유압프레스 보다 약 40%이상의 에너지절감을 달성할 수 있을 것으로 예측되며, 현재 에코머신 인증제도에 대한 논의가 활발한 시점에서 매우 적합하고 필요한 하이브리드형 서보 유압프레스의 국산화 개발 사례라고 하겠다.

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Design of a DSP Controller and Driver for the Power-by-wire(PBW) Driving System Using BLDC Servo Motor Pump (BLDC 서보 모터 펌프를 이용하는 직동력(PBW) 구동시스템의 DSP 제어기 및 구동기 설계)

  • Joo, Jae-Hun;Sim, Dong-Seouk;Choi, Jung-Keyng
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.5
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    • pp.1207-1212
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    • 2011
  • This paper presents a study on the DSP(Digital Signal Processor) controller for the PBW(power-by-wire) system using BLDC(Brushless Direct Current) servo motor pump. The PBW hydraulic actuator was realized with hydraulic pump driven by BLDC servo motor, hydraulic cylinder and controller. This PBW system needs speed control of servo motor for linear thrust action of hydraulic cylinder. This paper implements a servo controller with vector control algorithm and MIN-MAX PWM technique. As CPU of a controller, TMS320F2812 DSP was adopted because it has PWM waveform generator, A/D converter, SPI(Serial Peripheral Interface) port and many input/output port etc.

Study on Characteristics of Hydraulic Servo System for Force Control of Hydraulic Robots (유압식 로봇의 힘 제어를 위한 유압 서보 시스템의 특성에 관한 연구)

  • Kim, Hyo-Gon;Lee, Jong-Won;Park, Sangdeok;Han, Changsoo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.2
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    • pp.219-225
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    • 2015
  • Because a hydraulic actuator has high power and force densities, this allows the weight of the robot's limbs to be reduced. This allows for good dynamic characteristics and high energy efficiency. Thus, hydraulic actuators are used in some exoskeleton robots and quadrupedal robots that require high torque. Force control is useful for robot compliance with a user or environment. However, force control of a hydraulic robot is difficult because a hydraulic servo system is highly nonlinear from a control perspective. In this study, a nonlinear model was used to develop a simulation program for a hydraulic servo system consisting of a servo valve, transmission lines, and a cylinder. The problems and considerations with regard to the force control performance for a hydraulic servo system were investigated. A force control method using the nonlinear model was proposed, and its effect was evaluated with the simulation program.

Development of a Hydraulic Servo Cylinder with an Integrated Feedback Mechamism (일체형 파드백 기구를 갖는 유압 서보실린더 개발 연구)

  • Lee, Jae-Gyu;Kim, Ock-Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.8
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    • pp.2480-2490
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    • 1996
  • This paper presents a new type of hydraulic servo chllinder which is characterized by its simple construction and an ubtegrated feedback mechanism. Piston position of the cylinder is controlled by eletrical input and mechamical feedback deduced from its own structure. Hydraulic pressure in each cylinder room is controlled by a poppet valve. The poppet is activated by a solenoid and is linked to the piston. Solenoid input current pulls up the poppet, which results in pressure drop and thus piston motion. The piston motion generates pull down force on the poppet by the linkage and the motion stops at equilibrium. In that way the piston position is controlled by an expernal input current. Characteristics of the servo cylinder is verified by stability analysis, tranient vehavior and steady state positing for step input. Design parameter analyses have been executed by derivation of analytical approximate solutions and by computer simulations. A prototype hydraulic servo cylinder is developed and tested. The experimental results show successful function of the servo cylinder and consistency with the theoritical results.

Modeling and Motion Control for Hydraulic Cylinder-Toggle Servomechanism (유압실린더-토글 서보 메카니즘의 모델링 및 운동제어)

  • Cho, S.H.
    • Journal of Drive and Control
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    • v.10 no.3
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    • pp.21-26
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    • 2013
  • This paper presents a robust motion tracking control of a cylinder-toggle servomechanism for injection molding machines. Virtual design model has been developed for a five-point type toggle mechanism. A sliding function is defined and combined with PID control to accommodate mismatches between the real plant and the linear model used. From tracking control simulations, it is shown that significant reduction in position tracking error is achieved with clamping force build-up through the use of proposed control scheme.

A Experimental Study on Wear Characteristics of Cu Alloy for Piston Head and Bush Material of Hydraulic Servo Cylinder (유압 서보실린더의 동합금 피스톤 헤드와 부시의 마멸특성에 관한 실험적 연구)

  • Cho, Yon-Sang;Kim, Young-Hee;Byon, Sang-Min;Park, Heung-Sik
    • Tribology and Lubricants
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    • v.25 no.5
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    • pp.330-334
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    • 2009
  • Hydraulic servo cylinders have been used to control accurately a large machine in power plant. Especially, Piston head and bush of servo cylinder is assembled sleeve and piston head and bush made of Cu alloy and pad sealing part. A damages of sleeve and piston head, bush are caused by friction and wear. Thus, It is necessary to examine friction and wear characteristics of Cu alloys for the piston head and bush. In this study, to be reliable on the piston and cylinder parts, dry friction and wear experiments were carried out with Cu alloys of four kinds of AlBC, PBC, BC and BS using reciprocating friction tester of pin on disk type. From this study, the result was shown that the AlBC and PBC with alloy elements were excellent to resistance wear. As the sliding speed was increased, the wear loss of PBC decreased than another Cu alloy.

Actuator design and experimental verification on a high speed underwater vehicle (고속 수중운동체의 구동장치 설계 및 실험적 검증)

  • 곽동훈;양승윤;이동권;김창걸;서진희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1993.10a
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    • pp.510-515
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    • 1993
  • 본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

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