조립체를 표현하는 가장 간단한 방법은 각 부품의 좌표간의 변환 행렬을 이용하여 위 치와 방향을 정의하는 것이다. 이때 각 부품은 가공단계에서 발생한 형상 오차를 가질 수 있는데 그 형용영역은 설계단게에서 공차로 지정된다. 이러한 형상 오차나 공차를 갖는 부품들이 조립시 가질수 있는 위치와 방향의 허용영역을 구한여 조립성을 판단할 수 있다. 조립성이란 주워진 위치에서 조립이 가능한 가 하는것과 조립경로가 존재하는 가 하는 것 이다. 본 연구에서는 조립성 확인을 위하여 인터벌 수를 세분하는 방법의 인터벌 분석을 이용한다.
본 논문에서는 chamfer가 없는 경우에도 조립이 가능한 로봇 조립용 손목기구를 개발하였다. 손목기구에서는 chamfer있는 경우에 우수란 적응능력을 가지는 RCC(Remote Center Compliance) 구조가 이용되었으며 위치측정용 sensor와 공압 actuator를 이용하여 조립시 생기는 RCC 구조의 변형을 측정하여 이로부터 능동적으로 오차를 교정하도록 하였다. sensor signal로부터 적절한 오차교정방향을 찾아내는 algorithm 으로는 신경회로망을 이용하였으며 이 결과 손목기구의 비선형성에도 잘 적응함을 볼 수 있었다. 제작된 로봇 조립용 손목을 이용하여 chamferless part의 조립을 실험한 결과 clearance ratio가 0.02인 경우 eccentricity가 2mm 까지 오차교정이 가능함을 볼 수 있었다.
Static analysis using hybrid finite element(FE) method has been applied to characterize the influence of position, runout and thickness errors of the sun, ring and planet on the bearing forces and critical tooth stress. Some guidelines for tolerance control to manage critical stress and bearing forces are deduced from the results. Carrier indexing error planet assembly and planet tooth thickness error are most critical to reduce planet bearing force and maximize load sharing as well as to reduce critical stresses. Sun and carrier bearing forces due to errors increase several times more than those of normal condition.
최근 산업이 발달함에 따라 기계회전계는 고속화, 정밀화 그리고 고부하에 따른 성능 향상과 내구성이 요구되고 있으면 기어 구동계는 강성, 효율향상, 저진동, 저소음 기어의 개발이 요구되고 있다. 그러나 기어는 제작오차, 조립오차, 치의 변형, 마모등으로 인하여 전달오차가 발생하게된다. (중략)
미숙련 작업자들에 의하여 생산되는 라우드스피커의 특성들을 분석하여 제작된 제품들의 품질 신뢰도를 분석하였다. 동일한 부품을 사용한 경우임에도 조립 제작과정에서 누적된 미확인 제작오차에 의하여 발생하는 스피커의 전기 임피던스와 음향응답특성등의 산포도를 분석하였다. 또한, 전기 임피던스 곡선들로부터 T-S 매개변수 규명법으로 규명한 스피커 매개변수들의 산포도도 분석하였다. 부품들의 질량에 대한 실측치와 매개변수법으로 규명한 결과를 비교하여 조립제작과정에서 이 값들의 변화 되는 정도도 분석하였다.
본 연구에서는 조립될 부품사이의 위치 오차를 극복하여, 로봇에 의한 정밀부 품의 자동조립을 가능하게 하는 조립알고리즘을 제시하였다. 제안된 조립알고리즘은 임의로 파지된 자세를 인식하여 조립될 축과 구멍의 중심선을 일치시키는 알고리즘과 복합위치 및 힘제어(hybrid position/force control)를 적용하여 위치오차를 극복하여 주는 구멍검색 알고리즘으로 구성하였으며, 로봇을 이용한 자동조립에 제안된 알고리 즘을 적용한 실험 결과를 보였다.
본 연구에서는 Fig.1과 같은 조립용 손목을 개발하였는데, 유연성의 구조는 RCC의 원리를 이용하고, 감지성은 Hi-Thand에서 채택한 스트레인 게이지 방식을 적용 하였다. 이 조립용 손목의 성능실험은 조립될 부품간의 틈새율, 부품의 길이 그리고 오차의 크기에 따라 수행하였으며, 조립시 스트레인 게이지로부터 측정되는 반력들은 D.E.Whitney의 조립이론식을 적용하여 구한 이론치와 비교하여 보았다. 반력을 측정 하는 궁극적인 목적은 이 측정치를 이용하여 귀환제어함으로써 초기오차를 수정하는 것이기 때문에 귀환제어를 어떻게 하느냐에 따라 조립시 생기는 반력이나 조립시간이 달라진다. 따라서 귀환제어를 위한 제어 알고리즘을 개발하였고 조립시 발생하는 반 력을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 구해서 귀환제어 시키지 않을시 즉 수정적 방법에 의해서 조립할때에 발생하는 힘과를 비교 분석하였다.
유연부품은 조립 시에 변형이 발생하기 때문에 로봇을 이용한 자동조립에서 이의 성공적인 조립을 위해서는 부품변형 및 상대오차를 효과적으로 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 본 논문에서는 시각센서를 이용하여 상대오차 및 부품변형을 측정할 수 있는 3차원 측정시스템의 설계방법을 제안한다. 시스템의 광로해석을 통해 실제 작업공간과 카메라 영상면 사이의 사상관계를 해석하고, 이를 토대로 시스템의 설계방법을 제안한다. 또한 구현된 실제 시스템을 이용한 조립실험을 통해 제안된 시스템의 유효성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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