• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.6 no.6
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• pp.249-255
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• 2005

In recent years, a novel tiny piezoelectric linear motor converting a radial mode vibration to a longitudinal mode vibration driven by the impact force has been developed for a camera optical module. The tiny piezoelectric motor is consisted of a shaft, mobile element, and piezoelectric transducer. In this work, the frictional coefficient and static friction force of the interface between the shaft and the mobile element have been investigated according to their respective materials. It was found that two combinations, namely Pyrex glass or stainless steel for the shaft and stainless steel (SUS) for the mobile element, exhibited good dynamic behaviors in the tiny ultrasonic linear motor, which was newly developed based on operating concepts based on Newton's law.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.109-109
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• 2009

This paper represented driving characteristic of a thin-type ultrasonic motor by fabricating and utilizing two kinds of drivers which could generate sinusoidal wave, square wave, respectively. A thin brass plate was used as a cross shaped vibrator and sixteen ceramic plates were attached on upper and bottom side of the brass plate. From the thin stator, elliptical displacements of the four contact tips were obtained. Speed, torque, and current were measured by applying sinusoidal waves through driving equipment such as function generator, power amplifier: to measure characteristic of the motor. As a result, the speed and the torque changed linearly at either driving frequency of 88.6 ~ 87.6[kHz] or voltage of 24~36[V]. Two-drivers which generate sinusoidal waves and square waves were designed respectively, and then were compared through some experiments in order to be put to practical use. In conclusion, the drivers had similar characteristic of speed-torque at similar frequency and voltage. It was able to control the motor linearly by using the driver generating square wave among two-drivers. Besides, it also was possible to make the drivers smaller.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.233-233
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• 2008

A piezoelectric ultrasonic linear motor shaped with 'Butterfly' wings has been developed for thin electronics such as cellular phone and PDA. The butterfly piezoelectric transducer is simply composed of an elastic plate, which includes a tip for energy transfer and two protrusions to fix it, and two piezoelectric ceramics. Contact materials, such as a brass, and steel and alumina can make it possible to improve dynamic properties of the motors over a wide range of tribological conditions. The dynamic properties of the motor have been intensively measured and analyzed according to the applied voltage wave forms at the various frequencies. The results of numerical study and experimental investigation will be used for the future optimization of the actuator and the realization of the advanced ultrasonic motor.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.210-215
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• 1999

The standing waves of the fourth bending ode of vibration and the first longitudinal mode of vibration were utilized to construct a ultrasonic linear motor. The geometrical dimensions of the vibrator were determined by Euler-Bernoulli theory. FEM(finite element method) employed to calculate the vibration mode of the metal-piezoceramic composite thin plate vibrator. ANSYS was used to design positions of the projections and calculate displacement of vibrator.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.320-320
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• 2010

In the case of existing ultrasonic motors, they have characteristics such as outstanding response speed, speed and high efficiency. However, it's very hard to use practically them as small motors due to complicated structure and expensive cost. This paper proposed v-type ultrasonic linear motor. Stator of the motor is composed of thin elastic body and four ceramics attached to upper and bottom areas of the body. The ceramics have each direction of polarization. When two harmonic voltages which had $90^{\circ}$ phase difference were applied to the ceramics, the symmetric and anti-symmetric displacements were generated at the tip to make the elliptical motion. To find out a model that generates maximum displacement at contact tip, FEM program was used with change of leg-angle. In addition, optimal model was chosen by considering magnitude and shape of displacement according to change of frequency.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.22 no.A
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• pp.37-42
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• 2002

The shearing process for the sheet metal is normally used in the precision elements such as a frame of TFT-LCD or lead frame of IC chips. In these precision elements, the burr formation prevents the system assembly and needs the additional burr removing process. In this study, we have developed the novel ultrasonic deburring system to remove the small burr came from shearing of the sheet metal effectively. The deburring tool is driven by the stepping motor and alumina and SiC particles are used as abrasives. Ultrasonic power and the flowing resistance of the abrasives make ti possible to abrasive the burr.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.664-667
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• 2001

A flat-type L$_1$-B$_{8}$ Mode Ultrasonic motor(USM) uses longitudinal-bending multi-mode vibrator which is constructed with the metal-piezoceramic composite thin plate vibrator. Especially, the characteristics of vibrating displacement of the vibrator are important for the fabrication of USM. So, in this study, we tried to analyze them by the FEM(finite element method) simulation program. ANSYS 5.6 we used is a finite element software enabling the analysis of 2 or 3 dimensional structure of piezoelectric materials. Using this made us analyzing the resonance frequency and calculating displacement of vibrator and then the position of the projection.n.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.04b
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• pp.51-51
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• 2009

Thin Cross 초음파모터의 구조는 그림 1(a)와 같이 크로스형태의 얇은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타 점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메타, 토크 게이지를 이용하여 구동시스템을 구성하였다. 그림 1(b)는 마이크로컨트롤러(ATmega)를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개 의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동 전원으로 사용한다. 피드백 회로인 맨코더와 AD 컨버터는 정속도 운전을 위해서 사용되었다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 기존의 제품화된 드라이버와 비교하여도 특성의 큰 차이를 보이지 않았으며 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 비교적 안정화 시킬 수 있었다. 입력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 프리로드 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적인 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.300-300
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• 2007

최근 전기전자기기 및 광학기기 등의 소형화 및 고기능에 맞추어 구동 장치의 소형화가 필수적으로 요구됨에 따라, 보다 간단한 구조의 다양한 소형 압전 선형 모터에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 굴곡 진동 모드를 갖는 평판형의 압전체와 탄성체로 구성된 압전 트랜스듀서와 두 개의 압전 트랜스듀서를 연결하여 타원 운동을 구현하기 위해, 굴곡 변형이 발생하는 한 쌍의 압전 트랜스듀서에 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 정현파를 각각 인가하여, 한 쌍의 압전 트랜스듀서를 연결하는 돌출부에서 타원궤적을 형성하는 소형 압전 액츄에이터를 설계하였다. 유한요소해석 프로그램인 ATILA를 이용하여 결합부의 타원 궤적의 형성하기 위한 압전 트랜스듀서의 최적 동작 주파수로 운동 모드를 결정하고자 한다.