• 제목/요약/키워드: Gantry Motor

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초정밀 대면적 미세 형상 가공기의 구조 특성 해석 (Structural Characteristic Analysis of an Ultra-Precision Machine for Machining Large-Surface Micro-Features)

  • 김석일;이원재
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1469-1474
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    • 2007
  • In recent years, research to machine large-surface micro-features has become important because of the light guide panel of a large-scale liquid crystal display and the bipolar plate of a high-capacity proton exchange membrane fuel cell. In this study, in order to realize the systematic design technology and performance improvements of an ultra-precision machine for machining the large-surface micro-features, a structural characteristic analysis was performed using its virtual prototype. The prototype consisted of gantry-type frame, hydrostatic feed mechanisms, linear motors, brushless DC servo motor, counterbalance mechanism, and so on. The loop stiffness was estimated from the relative displacement between the tool post and C-axis table, which was caused by a cutting force. Especially, the causes of structural stiffness deterioration were identified through the structural deformation analysis of sub-models.

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이득 설계가 간단한 선형전동기 구동용 고성능 통합 PID 위치제어기 구현 제1부: 통합 PID 위치제어기 특성 (Implementation of the High Performance Unified PID Position Controller for Linear Motor Drive with Easy Gain Ajustment Part I - Feature of the Unified PID Position Controller)

  • 김준석
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권4호
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    • pp.187-194
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    • 2002
  • Recently, the application of the linear machine far industrial field is remarkable increased, especially for the gantry machine, machine tool system and CNC. In these application fields, high dynamics position control performance Is essentially required in both the steady and the transient state. This pacer presents simple but powerful position control loop based on traditional PID controller. The presented position control algorithm, named 'Unified PID Position Controller'has great features for the linear machine drives such as no over-shoot phenomena and simple gain tuning strategy. Through the experimental results with commercial linear motors, it is shown that the proposed algorithm has excellent dynamics suitable fur linear motions.

초정밀 대면적 미세 형상 가공기의 구조 특성 해석 (Structural Characteristic Analysis of an Ultra-Precision Machine for Machining Large-Surface Micro-Features)

  • 김석일;이원재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권12호
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    • pp.1173-1179
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    • 2007
  • In recent years, research to machine large-surface micro-features has become important because of the light guide panel of a large-scale liquid crystal display and the bipolar plate of a high-capacity proton exchange membrane fuel cell. In this study, in order to realize the systematic design technology and performance improvements of an ultra-precision machine for machining the large-surface micro-features, a structural characteristic analysis was performed using its virtual prototype. The prototype consisted of gantry-type frame, hydrostatic feed mechanisms, linear motors, brushless DC servo motor, counterbalance mechanism, and so on. The loop stiffness was estimated from the relative displacement between the tool post and C-axis table, which was caused by a cutting force. Especially, the causes of structural stiffness deterioration were identified through the structural deformation analysis of sub-models.

편심 무게 부하를 갖는 영구자석 동기 전동기의 속도리플 저감기법 분석 (Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load)

  • 박정우;김종무;이기욱
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권3호
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    • pp.164-172
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    • 2004
  • This paper presents the comparison results of some kinds of control method in circumstance of eccentric load. The plant to be controlled is a computed tomography(CT) driven by a permanent magnet synchronous motor. In a CT system, many units are attached on the rotationally part of a gantry such as x-ray tube, detector, heat exchanger, and data acquisition unit etc. Therefore keeping many components to balance which have different weight is not easy; this is inescapable problem in the all CT systems. To solve this problem against eccentric load, some kinds of control method have been compared and analysed by using protype CT. From the experimental results it is vilified that the CT drive system with model reference control method indicates higher speed regulation ability regardless of variable eccentric weight and uncertain position, and also in the limit condition of constant eccentric weight and fixed position, the compensation method with sinusoidal form is a strong candidate in view of speed ripple reduction.

매트릭스 컨버터를 사용한 네트워크 기반 천정형 크레인 제어 시스템 (Network-Based Overhead Crane Control System Using Matrix Converters)

  • 이홍희;전태원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • 본 논문은 CAN을 사용하여 매트릭스 컨버터로 구동되는 천정형 크레인의 총괄제어 기법을 제시하였다. 크레인의 갠추리, 트롤리 및 호이스트 구동용으로 4개 매트릭스 컨버터-유도전동기 구동장치를 직접토크 기법으로 위치 제어한다. 위치제어 알고리즘과 CAN을 사용한 크레인의 총괄제어 기법을 제시하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 매트릭스 컨버터-유도전동기로 구동되는 크레인의 위치제어 성능을 확인한다.

이득 설계가 간단한 선형전동기 2자유도 PID 위치제어기 구현 (Implementation of the two-degree-of freedom PID Position Controller for Linear Motor Drive with Easy Gain Adjustment)

  • 하홍곤;이창호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.124-129
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    • 2007
  • 최근, 반도체장비, 공구이송장비 그리고 CNC같은 여러 산업분야에 선형기계의 응용이 크게 증가하고 있다. 그러나 선형전동기는 진동특성을 가지고 있다. 그러므로 이러한 응용분야에서 정상 및 과도응답상태에서 고성능 위치제어가 필요하게 된다. 본 논문에서 간단하면서도 강력한 위치제어법을 2자유도 PID제어기를 이용하여 제안하였다. 이 기법은 과도현상없이 선형기계를 구동할 수 있는 잇점과 간단한 이득 동조를 할 수 있다. 일반적인 PID 제어기에 비해서 2자유도 제어기를 사용한 선형 전동기의 제어계의 성능 향상이 논의되었다. 그리고 시뮬레이션의 결과로 위치제어계의 응답에서 과도응답과 기동특성의 향상, 그리고 불필요한 진동성분의 제거에 유효함을 확인하였다.

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디지털 방사선 검사장치(DR)의 AC 서보 시스템 설계 (AC Servo System Design of Digital Radiography Equipment)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.133-138
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    • 2022
  • 디지털 방사선 검사장 치는 인간의 생명을 다루는 의료장치로 안정성과 고신뢰성이 필요하지만 이러한 시스템은 현재 최첨단 기술로 일본을 비롯한 유럽제품에 의해서 국내시장은 거의 점유된 실정이다. 따라서 상당한 부분 값비싼 수입품에 의존하고 있는 의료기기의 국산품 대체는 물론, 보다 경제적이고 조작하기 쉬운 사용자 위주의 제품을 개발, 정확한 진단을 이끄는 장치의 생산을 위한 연구와 개발이 필요하다. 특별히 디지털 X-ray 시스템 중에서 전동기 구동기술과 기계장치 개발 관련 메카트로닉스 기술은 국내에 어느 정도 성숙되어 있는 단계로 본 논문에서는 디지털 방사선 검사 장치(DR)의 전동기 서보 시스템 설계를 통하여 제어기법과 성능을 확인하고자 한다. 본 논문에서는 촬영용도에 부합하는 디지털 방사선 검사용 AC 서보전동기의 선정과 변환장치 및 제어기법을 적용하여 성능을 확인하고 문제점을 개선함에 있다.

A Study on Variable Speed Generation System with Energy Saving Function

  • Dugarjav, Bayasgalan;Lee, Sang-Ho;Han, Dong-Hwa;Lee, Young-Jin;Choe, Gyu-Ha
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권1호
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    • pp.137-143
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    • 2013
  • This paper presents development of variable speed generation (VSG) system with energy saving function. The rubber tyred gantry crane (RTGC) requires the power from diesel-engine. Significant fuel savings by reducing the engine speed can be achieved, because all of operation modes except hoisting are required lower power than rated value of engine. When low speed operation output voltage of generator is decrease until acceptable range of motor driver inverters and auxiliary load supplier. According to power demand engine speed is varying from 20 to 60Hz, and voltage is varying between 210Vac and 480Vac. When idle mode or low power operation dc/dc converter operates by constant output voltage control and inverters dc site voltage is compensated by it. This paper proposed 3-phase interleaved boost converter which has the same structure as the commercially available 3-phase inverter and current sharing capability. 400kW interleaved converter is designed and a performance of converter is evaluated through several experiments with a RTGC system. Energy saving VSG system can cut down fuel consumption by 36% and 21.3% at idle and unidirectional load operations.

Dynalog file을 이용한 동적다엽조준기의 Leaf 속도 정도관리 평가 (Quality Assurance of Leaf Speed for Dynamic Multileaf Collimator (MLC) Using Dynalog Files)

  • 김주섭;안우상;이우석;박성호;최원식;신성수
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.305-312
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    • 2014
  • 목 적 : 동적다엽조준기(dynamic multileaf collimator, DMLC)에서 leaf 속도 정도관리 시 획득된 dynalog 파일을 이용하여 leaf 속도 정확성을 평가하고 정도관리와 모터 교체의 연관성을 분석하여 정도관리의 유용성을 살펴보고, 이를 통해 leaf 속도 정도관리의 적절한 주기를 파악하고자 하였다. 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 다엽조준기(multileaf collimator, MLC) 모터 120개에 대해 2012년 1월부터 2014년 6월까지 leaf 위치의 정확성과 치료 중심점(isocenter) 일치도 및 leaf 속도의 정확성에 대해 정도관리를 하였다. leaf 위치 정확성은 모눈종이를 사용하였으며, 또한 leaf의 치료 중심점 일치도를 평가하였다. 그리고 약 1~2 주에 1회씩 총 92회의 leaf 속도 정도관리를 통해 모터 교체회수를 파악하여 leaf 속도 정도관리와 모터 교체와의 상관관계를 분석하였으며, 교체된 모터로부터 leaf의 RMS 값이 점차적으로 증가하는 경우와 급격하게 증가하는 경우로 나누어 적절한 정도관리 주기를 평가하였다. 또한 정도관리를 통해 획득된 RMS 값과 전혀 무관하게 그리고 정도관리를 통해 교체된 모터 횟수를 분석하여 leaf 속도 정도관리의 유용성을 알아보았다. 결 과 : leaf 위치의 정확성과 치료 중심점 일치도를 측정한 결과는 TG-142 보고서에서 권고 하는 허용 범위 이하의 정확성으로 관찰되었고, leaf 속도 정도관리는 총 92회를 시행한 결과 MLC 모터 교체 회수는 56회 이었다. 정도관리를 통해 교체된 모터에서 leaf의 RMS 값이 점차적으로 증가한 경우가 급격하게 증가한 경우에 비해 많았으며, RMS 값이 점차적으로 증가하는 경우는 평균값이 0.298 cm 이었고 급격하게 증가한 경우는 평균값이 0.273 cm 이었다. 모두 에러 히스토그램이 1 cm 이상 벗어난 횟수가 측정되어 교체하였다. RMS 값이 점차적으로 증가하여 모터가 교체될 때까지의 소요기간은 평균 22일 정도 였다. 전체 모터 교체 중 정도관리와 무관하게 그리고 정도관리를 통해 교체한 경우가 각각 28회씩으로 나타났다. 또한 방사선치료 도중 MLC 모터 고장으로 인하여 발생되는 치료 지연 시간은 약 20분 정도였다. 결 론 : 본 연구에서는 최근 IMRT 치료가 증가함에 따라 MLC 사용 빈도 역시 증가하고 있는 시점에서 leaf 위치 정확성 및 치료 중심점 일치도 그리고 속도 정확성 평가를 2년 6개월 동안 수행하였다. leaf 속도 정도관리를 통해 분석한 결과로부터 2 주에 한 번씩 정도관리를 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다. 이 주기를 통해서 leaf 속도 저하를 추적 관찰하여 최종 모터의 교체시기를 예측할 수 있을 것이다. 더불어 방사선치료 중 leaf의 모터 고장으로 인한 방사선치료 지연을 방지하여 좀 더 정확한 IMRT 치료가 이루어지겠다.