• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2006년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.135-143
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• 2006

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.629-630
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• 2011

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.127-133
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• 2009

We present a $3-{\underline{P}}RS$ compliant parallel manipulator actuated by PZTs. The motion ranges are $400-{\mu}m$ translation to the z-direction and 5.7-mrad rotation about any axis on the x-y plane. A mechanical amplifier whose advantage is approximately 5.5 is designed and integrated with flexure revolute and spherical joints in a monolithic way. We evaluated the performance of the system: kinematic and dynamic characteristics. In kinematic point of view, the flexures play the roles of conventional mechanism but any nonlinearity such as dead-zone and backlash, which make it possible to achieve the steady-state resolution less than $0.1{\mu}m$. The system shows resonance near 86 Hz with high magnitude and, therefore, poor transient response. But the settling is faster when the flexures are strained higher.

• 한국기계가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.85-91
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• 2007

This study was carried out to minimize the lifting force of a two hinge type stand mechanism. This unit is designed for the display devices in order to enhance the ergonomics for effective height adjustment and maintenance at any preferred position. The unit will be very useful for the mechanism fabricated with a coil spring and disc springs as a torque generator. The maximum and the minimum torque value should be calculated initially for the smooth lift. And the reasonable torque distribution is necessary to prevent any auto lift and auto dropping at any position because the torque generated by coil spring is more sensitive than disc spring in tilting the position. Therefore, the analysis of the coil spring is requisite to issue the specific torque value depending on the distorted angle with securing reliability of a long time storage condition. After the theoretical torque value was calculated, the evaluation was carried out by making a proto-type sample, then distorted angle was updated by experiment. The result of this study can readily be applied to various units for the optimization of the smooth lift.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.762-769
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• 2003

본 연구에서는 적층형 압전소자를 이용하여 초소형 및 슬림형 광디스크 드라이브용 광픽업 구동기를 개발하였다. 최근에 휴대용 정보기기의 급격한 발달로 인해 다양한 형태의 초소형 정보저장기기가 사용되고 있으며 착탈식 형태의 초소형 광디스크를 사용하는 ODD가 개발 중에 있다. 적층 형태의 압전소자와 유연 힌지 형태의 변위 확대기구를 사용하여 구동기의 출력 힘과 허용 변위를 증가시키도록 설계하였다. 압전형 구동기의 동특성을 고려한 모델링과 이론적 해석을 통해 목표 변위와 성능을 만족하도록 설계 변수를 최적화하였고 이를 ANSYS를 이용한 해석과 비교하였다. 상용화된 적층형 압전소자를 이용한 prototype 올 제작하여 실험을 수행하였으며 이론적인 예상 값과 잘 일치함을 보였다. 이와 같은 이론적 해석과 실험 결과를 토대로 높이가 2.5mm이며 15V 에서 $\pm$400$\mu\textrm{m}$의 변위를 갖는 슬림형 및 초소형 ODD에 적합한 압전형 구동기를 설계하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.98-105
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• 2005

본 논문은 복합재 패들형 블레이드를 장착한 무힌지 허브 시스템의 정지 및 전진 비행시 공력탄성학적 안정성 시험에 대한 것이다. 블레이드와 허브 flexure의 리드래그 감쇠비를 측정하기 위해 무힌지 허브시스템을 한국항공우주연구원의 GSRTS(General Small-scaled Rotor Test System)에 장착하여 가진 시험을 실시하였다. 리드래그 모드의 감쇠비를 산출하기 위해 MBA(Moving Block Analysis)기법을 사용하였다. 먼저 금속재 flexrue를 장착하여 시험을 수행한 후, 로터시스템의 동력학적 특성이 같도록 설계된 복합재 flexure를 장착하여 시험하였다. 시험은 정지 및 전진비행 조건에 따라 지상 및 풍동에서 수행하였다. 비회전 시험을 통해 복합재 flexure의 감쇠특성이 금속재보다 향상됨을 확인하였으며, 모든 시험 조건에 대해 복합재 flexure가 금속재보다 무힌지 허브시스템에 대한 공력탄성학적 안정성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.131-140
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• 2004

본 연구의 목적은 재료 및 기하학적 비선형을 고려한 개선된 소성힌지 해석을 이용한 평면 강골조 시스템의 최적설계알고리즘 개발이다. 개발된 알고리즘을 이용하여 기둥의 유효길이계수(K-factor) 산정없이 골조의 최적설계를 수행하였다. 본 연구에서 2개의 파리미터를 이용한 다단계 이산화 최적화기법이 개발되어 적용되었다. 목적함수는 구조물의 중량을, 제약조건은 임계하중, 사용성, 유연성등이 고려되었다. 예제를 통해 개발된 프로그램의 효율성, 적용성, 유용성등을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권5호
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• pp.121-129
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• 2005

Lever mechanisms are usually employed to enlarge output displacements in precision stages. In this study, theoretical analysis is done for a precision stage employing a lever and flexure hinges, including bending effect. This study presented relations between design parameters and magnification ratio. This study presents optimal values for the parameters to achieve a longer stage displacement. The analysis is verified by finite element analysis. It is found that adjusting stiffnesses can increase the travel range significantly.

• 한국기계가공학회지
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• 제5권1호
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• pp.39-44
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• 2006

Ultra precision positioning mechanism has been widely used on semiconductor manufacturing equipments, optical spectrum analyzers and cell manipulations. Ultra precision positioning mechanism consists of several actuators, sensors, guides and control systems. Its efficiency depends on each performance of components. The object of this study is to design and analyze the micro stage that is one of the equipments embodied in ultra precision positioning mechanism. The micro stage consists of PZT actuators and flexure hinges. The structural design of flexure hinge is optimized by using RSM and FEM. The control factors concerned with the design of flexure hinges of stage and arms are optimized by minimizing the equivalent stress on the hinge and maximizing 1st natural frequency based on RSM and FEM simulation under various kinds of design conditions.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.742-745
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• 2003

Piezoelectric elements driven ultra-precision stages have been used for high accuracy, fast response and high load rapacity. which are allowable to apply the stages to AFMs. Most of the piezoelectric driven stages are guided by flexure hinges for force transmission and mechanical amplification. However the flexure hinge mechanisms cause lack of position accuracy due to coupled and parasitic motions. Hence it is important that the mechanism design of the stage is focused on the stiffness of the flexure hinges to accomplish fast response and hish accuracy without the coupled and parasitic motions. In this study, some constraints for optimal design of a piezoelectric elements driven stage and a design method are proposed. Next, an optimal design is carried out using mathematical calculation. Finally the designed results are verified by FEM.