• 한국정밀공학회지
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• 제31권5호
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• pp.423-430
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• 2014

In this study, the five-DOF motion at ultra-precision linear stage under static and dynamic conditions are evaluated through the extending application of ISO 230-2. As the performance factors, the bi-directional accuracy and repeatability of the five-DOF motion are quantitatively evaluated with the measurement uncertainties which are determined using the standard uncertainty of equipment used in experiment. The motion under static condition are analyzed using geometric errors. The five geometric errors except the linear displacement error are measured using optimal measurement system which is designed to enhance the standard uncertainty of geometric errors. In addition, the motion under dynamic conditions are analyzed with respect to the conditions with different feed rate of the stage. The experimental results shows that the feed rate of stage has a significant effect on straightness motions.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권3호
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• pp.189-197
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• 2014

Diffractive optical elements (DOEs) - in general a complex pattern of micro- and nano-scale structures - can modulate and transform light in a predetermined way. Their importance is being increased nowadays because they can be designed to handle a number of simultaneous tasks. In view point of machining DOEs, it is a big challenge to fabricate micro- and nano-scale structures on a free-form surfaces. In this paper, the state-of-the-art of the ultra-precision machine tools is reviewed. Also some technical issues which determine the machine tool accuracy are discussed.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권6호
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• pp.134-142
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• 2008

In this paper, we propose a precise linear motion stage supported by magnetically preloaded air bearings. The eight aerostatic bearings with rectangular carbon porous pads were located only one side of vertical direction under the platen where four bearings are in both sides of horizontal direction as wrap-around-design, and this gives simpler configuration than which constrained by air bearings for all direction. Each of the magnetic actuators has a permanent magnet generating static magnetic flux far required preload and a coil to perturb the magnetic farce resulting adjustment of air- bearing clearance. The characteristics of porous aerostatic bearing are analyzed by numerical analysis, and analytic magnetic circuit model is driven for magnetic actuator to calculate preload and variation of force due to current. A 1-axis linear stage motorized with a coreless linear motor and a linear encoder was designed and built to verify this design concept. The load capacity, stiffness and preload force were examined and compared with analysis. With the active magnetic preloading actuators controlled with DSP board and PWM power amplifiers, the active on-line adjusting tests about the vertical, pitching and rolling motion were performed. It was shown that motion control far three DOF motions were linear and independent after calibration of the control gains.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1087-1093
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• 2013

In this study, a measurement method of double ball-bar is proposed to measure the geometric errors of an ultra-precision roll mold machine tool. A volumetric error model of the machine tool is established to investigate the effects of the geometric errors to a radius error and a cylindricity of the roll mold. A measurement path is suggested for the geometric errors, and a ball-bar equation is derived to represent the relation between the geometric errors and a measured data of the double ball-bar. Set-up errors, which are inevitable at the double ball-bar installation, also are analyzed and are removed mathematically for the measurement accuracy. In addition, standard uncertainty of the measured geometric errors is analyzed to determine the experimental condition. Finally, the proposed method is tested and verified through simulation.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.117-124
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• 2004

Recently, nano-methodology is increasingly important as the ruler for measuring nano-technology, and we applied the linear encoder to nano-methodology. The quadrature output in the linear encoder has an effect on increasing the resolution in some techniques. Already, various interpolation techniques based on the quadrature signal have applied to the precision servo system. In this paper, we propose a new interpolation algorithm for ultra-precision positioning in the low speed with simulation by MATLAB SIMULINK. This method modified previous methods and was properly designed for some given control system. To verify, we first fulfilled the encoder signal test to find main parameters fer the signal transformation, then we proved the proposed interpolation algorithm by experiments, which show that the result of the interpolation algorithm corresponds with the measurement of the laser interferometer in 100 nm unit approximately. In addition, we can get more precise measurement by more accurate and noise-free signal. So we need to compensate imperfections in the encoder signal. After that, we will apply this algorithm to nano positioning system.

• 한국정밀공학회지
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• 제10권1호
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• pp.22-27
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• 1993

산업기술의 발달에 따라 각 분야마다 정밀한 부품을 요구하고 있다. 이는 이들 부품이 시스템의 성능에 영향을 미치고 있기 때문이다. 부품의 정도는 길이정도와 표면의 정도를 모두 의미한다. 길이정도는 부품의 상대적 크기정도를, 표면정도는 3차원 형상정도를 나타낸다. 이들 부품의 정도를 평가하기 위해서는 반드시 측정이라는 방법이 수행되어야 하며, 측정은 요구되는 측정정도에 따라 이에 상용되는 방법으로 행해지게 된다. 요구되는 측정정도는 시간이 지남에 따라 점차 증가되고 있다. 이 러한 경향은 그림1의 시대에 따른 측정정도를 보면 확인할 수 있다. 시대에 따라 측정정도는 급격히 증가하고 있고 현재의 측정은 초정밀측정이라 말하는 약 0.1nm의 정밀도를 갖고 있다. 측정정도에 따라 표면측정기술도 여러가지 방법이 행해지고 있는데 이들 측정방법은 크게 접촉식 측정방법과 비접촉 측정 방법으로 나눌 수 있다. 대표적인 접촉식 측정방법으로는 촉침식 측정방법을 들 수 있다. 이 방법은 다이아몬드 촉침을 표면상에 접촉하여 주사이동하게 하고 이때 표면의 요철에 따른 촉침의 상하운동을 고성능 변위센서를 이용하여 표면형상을 측정하는 것이다. 이는1nm의 수직분해능을 갖고 측정이 가능 하다. 이 방법은 표면에 접촉함으로 인해 신뢰성이 높지만, 표면의 접촉압력으로 인해 표면의 손상 우려가 있다. 이런 이유로 현재 비접촉 측정방법이 주목받고 있다. 표면측정을 실현하는 데에는 광학 기술이 적극적으로 활용되고 있으며, 최근에는 물리학의 원리들이 도입되고 있다. 본 글에서는 이러한 측정기술의 기본원리를 소개하고 각 기술이 응용되는 예를 소개하고자 한다.

• 광학세계
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• 통권118호
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• pp.25-27
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• 2008

국광학거울을 제작하기 위해서는 가공기술과 초정밀 측정기술이 수반되어야 한다. 국내에서는 100개 이상의 광학렌즈 및 거울 가공업체가 있으나 대부분 직경 1인치 이내의 소형광학계를 주로 생산하고 있고 면 형태 역시 구면이 대부분이다. 최근 휴대폰 카메라 등에 비구면을 사용하고 있지만 대부분 다이아몬드터닝 머신 등을 이용한 정밀급 가공수준이므로 대형 광학거울에 같은 기술을 적용할 수 있다고 보기에는 무리가 따른다. 본 원고에서는 대구경 정밀 광학거울 가공, 평가 및 코팅기술을 설명하고 관련 기술의 전망에 관하여 간단히 언급하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.247-248
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• 2013

• 과학과기술
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• 제32권2호통권357호
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• pp.86-87
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• 1999

98년 10월 27일부터 3일간 미국 세인트루이스에서 제13차 미국정밀학회 연례학술회의가 열렸다. 유럽ㆍ한국ㆍ일본 등 각국에서 3백여명이 참석한 이번 학술대회에서 강원대 장인배교수 연구팀은 자기부상을 이용한 초정밀 직선운동 테이블에 대한 연구를 4년째 발표하여 많은 찬사를 받았다. 이번 학회는 렌즈가공을 주 대상으로 한 연삭 및 폴리싱 등의 가공방법에 대한 연구가 주종을 이루었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권6호
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• pp.7-13
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• 2006