• 한국정밀공학회지
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• 제19권9호
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• pp.41-50
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• 2002

Optical disk system aiming at fast data transfer rate and high-density recording requires the improvement in performance of the pickup head. Especially, the pickup actuator needs better linearity and stability. So, a lever actuator for optical disk is proposed. In this paper, the role of lever and its structure are discussed and the flexure hinge is introduced to enhance the precise movement. Using the Newoton's method, the motion of equation for the lever actuator is obtained. The results are compared with the analysis results by the FEM (Finite Element Method) for the vibration and the magnetic field. Consequently, the lever actuator has the 2"d system characteristics in 3-axis moving directions and superior stability for the external vibration.tion.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.989-992
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• 2002

This paper presents a procedure far design, modeling and analysis of a fine positioning stage. The stage considered here is composed of flexure hinges, piezoelectric actuators and their peripherals. Through a series of analysis, the structural analysis model is simplified as a rigid body(the moving part) and springs (the flexure hinges). An experimental design procedure is applied to determine optimum design variables for flexure hinges. The optimum variables are validated through a numerical test. A sensitivity analysis on the notch positions is also performed to obtain a guideline of fabrication accuracy for the stage.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권3호
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• pp.155-162
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• 2004

This paper presents the fabrication procedure and the experiments for the 3-axis fine positioning stage proposed in［1］. First, the dynamic characteristics of the actuator and the stage are tested with the preload changed in order to validate the stage design specifications. Secondly, the performance of the stage is also evaluated on the accuracy associated with linear positioning, angular error, and straightness error. Experimental results show that the developed stage is accurate enough to be used for nanometer positioning. Through the analysis and experiment, the developed fine positioning stage are found to have a long stroke due to the magnetically preloaded PZT actuators, the minimum motion crosstalk due to the use of a ball contact mechanism and the compact design.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권3호
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• pp.147-154
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• 2004

This paper presents a procedure for analysis and design of a fine positioning stage, which has many applications in industries for machine tools, semiconductor, LCD and so forth. The stage considered here is based on a single module with 3 axes which is composed of flexures hinges, piezoelectric actuators and their peripherals. Through a series of analysis, the structural analysis model is simplified as a rigid body(the moving part) and springs(the flexures hinges). An experimental design procedure is applied to determine the dimension of flexures hinges. A sensitivity analysis on the notch positions is also performed to obtain a guideline of fabrication accuracy for the stage. An actual fine stage is made and verified through an experiment on the dynamic characteristics.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.163-170
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• 2008

혼합 보 이론과 적정변형 보 이론에 입각한 공탄성 해석 시스템을 결합하여 유연면을 갖는 복합재료 무힌지 로터에 대한 정지 및 전진 비행시의 공탄성 해석을 수행하였다. 블레이드에 작용하는 공기력은 Leishman-Beddoes의 비정상 공력 모델을 이용하여 구했다. 인장, 회전면 내외의 굽힘, 그리고 비틀림이 상호 연계된 블레이드에 대한 운동방정식은 Hamilton의 원리에 입각하여 유도하였다. 헬리콥터 블레이드의 공탄성 해석에 주요한 요소들인 단면 벽의 두께, 탄성연계, 그리고 구성방정식에 대한 적합한 가정과 같은 주요 구조 모델링 문제들에 대한 효과들을 고찰하였다. 이러한 요소들은 블레이드 단면의 복합재료 적층 구조에 민감하게 반응하며, 블레이드 안정성에도 적지 않은 영향을 나타냄을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.165-172
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• 2002

일반적으로 모멘트 지지 강구조물은 유한요소법에 의해 이상화되고 해석되어 왔으며 기둥과 기둥의 연결부, 기둥과 보의 접합부의 정확한 비선형 해석 결과를 위해 많은 노력을 해온 반면에 기둥의 지지부에 대한 해석은 고정단 또는 힌지로 간단하게 이루어져 왔다 그러나 실제로 기둥의 지지부는 고정단도 힌지도 아닌 그 중간인 반강성으로 거동한다. 본 논문에서는 이러한 기둥 지지부를 반강성모델을 이용해서 해석하고 그 결과를 고찰하여 기둥 지지부의 강성 및 강도의 변화가 미치는 영향을 평가하였다. 미국 시방서에 의해 설계된 전형적인 두개의 3층 모멘트지지 강구조물을 이미 개발된 강성도법 및 유연도법에 기초한 7iber 유한 요소를 사용하여 해석하였다. 기등의 지지부는 고정단과 힌지사이에 있는 반강성 지지부를 모델하기 위해 다양한 강성도를 갖는 회전 스프링을 사용하였다. 실제의 기둥 지지부와 가깝게 모델된 반강성 지지부를 갖는 구조물의 해석 결과는 고정지지부를 갖는 구조물과 어느 정도 비슷한 결과를 보여주었다. 또한 pushover 해석과 비선형 시간 이력 해석을 통해 기둥 지지부의 강성도가 감소함에 따라 1층 보의 소요 처짐각(rotational demand)이 증가하는 현상이 관찰되었다 시공상의 문제 및 노화로 인한 기동 지지부의 강성도 감소는1층의 접합부에 대한 소요 터짐각의 증가를 유발하고 그것은 곧 soft-story mechanism을 유발하게 된다.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.10-19
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• 2014

기존의 헬리콥터 로터 시스템에서 기계적 힌지/베어링 부품을 복합재 빔 구성품으로 대체하여 중량과 부품수를 줄인 무베어링 허브 시스템을 설계하였으며, 그 중 중요 구성품인 유연보와 토크튜브에 대한 피로 안전수명 해석을 수행하였다. VABS를 이용한 2차원 단면 해석 수행을 통해 인장, 굽힘 및 뒤틀림 강성을 도출하였으며 2차원 탄성 보 모델에 대한 단면 구조해석 방법을 적용하여 각 단면에 발생하는 변형율을 계산하였다. 각 복합재 소재에 대한 S-N 곡선을 Wohler equation을 적용하여 생성하였으며, 정적구조해석을 통해 피로파손에 취약할 것으로 판단되는 영역에 대한 피로해석을 수행하였다. 헬리콥터 운영시로부터 구성품에 발생하는 하중은 CAMRAD II를 통해 계산하였으며, 하중해석 결과를 HELIX/FELIX 표준 하중 스펙트럼에 적용하여 무베어링 로터 허브 시스템의 하중 스펙트럼을 생성한 후, 이를 통해 최종적으로 피로 안전수명을 산출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1509-1514
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• 2011

IT 제품의 핵심 전자부품에는 MLCC, chip inductors, chip Varistors 등이 있다. chip의 전기적 특성을 검사하기 위해 리노핀을 이용한 접촉검사 방식이 사용되고 있다. 리노핀을 이용한 칩 검사에 고속으로 구동할 수 있는 Actuator가 필요하다. 그 중 PZT Actuator는 압전소자를 이용한 마이크로 Actuator의 하나로 높은 분해능 및 좋은 응답성 그리고 큰 힘을 낼 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 진동변위가 매우 작다는 단점이 있다. 그래서 이러한 단점을 극복하기 위하여 변위 증폭구조를 설계하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 유연힌지를 이용한 지레구조 증폭기구를 설계하였으며, 반도체칩 검사장비 산업분야에서 성능검사 및 전기적 특성을 측정할 수 있는 리노핀용 고속구동 Actuator 시스템을 개발하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.244-247
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• 2002

The performance of the precision micro-positioning 4-dof stage is presented. The compact design utilizes the monolithic mechanism to achieve the translation in the Z axis and rotation in the $\theta$ z, $\theta$ x and $\theta$ y axes with high stiffness and high damping. Hysteresis, nonlinearity, and drift of the piezoelectric effects are improved by incorporating the sensors in a feedback control. Experiments demonstrate that the micro-positioning stage is capable of 2nm resolution over the travel range of 25$\mu\textrm$ m in the Z axis, 0.0l7 $\mu\textrm$ rad resolution over the 170$\mu\textrm$ rad in the $\theta$ z and 0.011 $\mu\textrm$ rad resolution over the $\mu\textrm$ rad in the $\theta$ x and $\theta$ y axes. The cross-axis interferences among the axes are at a noise range. This stage is available for positioning error compensation of the XY stage with large stroke.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1454-1457
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• 2003

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 Drooping 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.