• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.90-96
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• 2008

A pneumatic system was proposed to evaluate displacement accuracy of the pneumatic actuator without external load and to analyze capability of integration of the proposed valve system. The proposed pneumatic system consisted of a combination of pneumatic valves, two proximity sensors, and a programmable logic controller(PLC). The position controller is based on the PLC controller connected with the proximity sensors. Displacement accuracy of the pneumatic cylinder stroke was tested by varying air pressures of the supply and discharge-side and strokes of the pneumatic cylinder. The displacement accuracy of the pneumatic cylinder stroke increased as the supply and discharge side of air pressure increased at the stroke length of 133mm. Also the displacement accuracy increased as the stroke length increased with a fixed supply and discharge side of air pressure of the pneumatic cylinder as 3.5 and $4.5kg/cm^2$, respectively. The most accurate displacement of the pneumatic cylinder(i.e., standard deviation of 0.01 mm) was obtained at the supply and discharge side of air pressure of 4.0 and $5.0kg/cm^2$, respectively, and strokes of 170 and 190 mm among arbitrarily selected supply and discharge side air pressures and strokes.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권1호
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• pp.137-144
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• 1998

For a model system consisted of four pneumatic cylinders with strokes of 10, 20, 40 and 80 mm, investigation was carried out experimentally and numerically about the reliability of system with elastic and viscous load. The elastic load affects the performance of each cylinder in cylinder series, and changes the time lag and the velocity of the piston which makes the positioning control rather difficult. Taking the effects of the elastic load into consideration, positioning can be carried out comparatively smoothly by only adjusting the driving timing. The effect of a viscous load reduces the vibration of each moving body in the cylinder series and also reduces the over-travelled distance which happens when several cylinders move at the same time. For reasons, a positioning with a viscous load can be relatively smoothly carried out even without the timing control.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제12권1호
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• pp.21-27
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• 2015

Pneumatic cylinders are classified into rod-type pneumatic cylinders and rodless pneumatic cylinders depending on the presence of the rod. Rodless cylinders have a constant area and have no deflection. Rodless cylinders are widely used in automatic systems requiring high-speed performance and high-precision transportation. However, the research of the pneumatic cylinder has been focused on the structure and life characteristics. In this research, aging characteristics and shape parameter analysis which are related to the lifetime were investigated. By conducting the lifetime tests with two different materials for the transfer plate, the failure mode and lifetime characteristics were analyzed. By the Anderson-Darling (A-D) verification based on the complete data set, the analysis results of lifetime distribution, shape parameter, and scale parameter were provided.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.128-128
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• 2017

현재 식물공장에서 사용되고 있는 이식장치는 핀을 이용하여 육묘트레이 위에서 플러그묘를 뽑아 육묘트레이 또는 포트로 옮겨 심는 방식을 채택하고 있다. 이러한 이식 방식은 셀과 셀 사이에 있는 다른 묘의 잎을 파지함으로써 묘를 2개 이상 취출하는 현상이라든지 핀에 의한 잎 손상 등이 우려되고 있어 이에 대한 개선책이 필요하다. 본 연구는 플러그묘의 이식작업 시 잎 손상을 줄이면서 기계 적응성을 향상시킬 수 있는 이식시스템을 개발하기 위해 진공흡인을 이용한 이식 메커니즘에 대해 검토하였다. 플러그묘 이식시스템은 육묘트레이 셀을 X-Y로 옮기는 묘 이송부, 육묘트레이의 셀 하단으로부터 진공을 발생시켜 묘를 떨어뜨리는 진공 흡인부, 낙하되는 묘를 감지하는 센서와 블로워 및 공압 실린더로 구성된 진공 발생부, 혈공된 포트를 진공 발생부의 유도관으로 옮기는 포트 이송부 등으로 설계 제작하였다. 이식 메커니즘은 육묘트레이 하단부로부터 플러그묘를 1개씩 진공흡인하는 방식을 채택하였고, 이를 위해 상하 모두 개방된 72공 육묘트레이($L538{\times}W280{\times}H45mm$)를 윗부분(Ø35mm) 보다 아랫부분(Ø37mm)의 셀이 넓은 형상으로 PP재질의 육묘트레이를 사출금형 제작하였다. 묘 이송부에 장착된 플러그묘는 X축 방향(12개 셀)으로 이식작업이 이루어지고, Y축(6개 셀)으로 이동된 후 다시 동일한 방향으로 연속 작업이 가능하도록 제어프로그램을 구성하였다. 이식 원리는 진공 흡인부에 플러그묘가 이송되면 진공 발생부의 흡착패드가 위로 전진하여 진공을 발생시켜 묘를 흡인하고, 유도관 내에 부착된 광화이버센서에 의해 묘를 감지하여 블로워와 공압실린더를 제어함으로써 이식 공정이 끝나게 된다. 로메인상추의 플러그묘를 대상으로 진공흡인 시험을 실시한 결과 묘 손상없이 이식작업이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.280-284
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• 2002

본 논문에서는 임의형상제작시스템을 위한 적층 및 이송장치의 컴퓨터 시뮬레이션을 보여주고 있다. 적층 및 이송 장치는 임의형상제작시스템의 필수적인 요소로서 절단된 슬라이스의 일관된 적층을 위해 안정된 작동을 하는 것이 매우 중요하다. 적층 및 이송장치는 공압장치로 모델링될 수 있다. 공압장치는 공압컴푸레서, 제어밸브 및 실린더 둥으로 구성되어있다. 설계변수를 변화시켜가면서 행한 시뮬레이션 결과로부터 시간응답을 예측할 수 있다. 결과에서 알 수 있는 것은 일부 설계변수를 변화시키면 안정된 동특성을 얻을 수 있다는 것이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.529-538
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• 2002

콤바인 곡물 포대 자동화장치개발은 콤바인 운전자 및 작업자의 피로경감과 안전보호 및 작업성능의 향상을 기하기 위하여 행하여 졌으며, 본 연구의 개발은 기존의 콤바인 작업이 2명이 소요되는 것을 운전자 1명이 수확작업을 할 수 있도록 하며, 노동력의 절감과 작업의 편리성을 도모하고자 하였다. 이러한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 곡물 포대의 정 위치화를 위해서 용량형 근접위치센서를 설치하였으며, 포대의 과다이송에 따른 모터의 부하를 최소화 하기위해 선단부와 슈트부에 각각 위치센서를 설치하여 포대의 위치를 제어하였다. 2) 곡물 투입장치부의 작동은 공기압축기와 공압실린더를 이용한 공압시스템을 사용하였으며, 곡물의 투입량제어는 슈트부 게이트의 열림시간을 제어하여, 곡물의 투입량을 제어하였다. 3) 포대 배출장치는 이송장치로부터 이송되어진 충진된 포대를 제 2의 포대가 충진하는 영역 밖으로 밸트 컨베이어를 이용 이송하도록 하였다. 4) 포대는 B3 포대의 경우가 가장 투입량이 많은 것으로 나타났으며, 가진을 한 경우가 하지 않은 경우보다 비교적 투입량이 많은 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 포대 자동화장치에서는 포대의 가진 장치를 장착하지 않았으며, 실험은 인위적으로 가진을 하여 실행하였으며, 향후 전체적인 장치의 성능 향상을 위해서 포대의 가진 장치가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.424-427
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• 2002

Pneumatic control systems have the potential to provide high output power to weight and size ratios at a relatively low cost. However, they are mainly employed in open-loop control applications where positioning repeatability is not of great importance. This paper presents precision positioning control of pneumatic servo cylinder with on-off valve, Pneumatic low-friction cylinder with servo valve and DC servo motor under parameter variations. Basically positioning control uses PID controller, where needs a linearized model. A neural network is added to a PID controller to compensator nonlinearity of the system and an influence of friction force is consider as disturbance. The performances of the proposed algorithms were compared by experiments with them of PID controller. From those experiments is was shown that the proposed algorithms are more efficient about settling time, steady 7tate error and overshoot than PID control algorithm.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권7호
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• pp.40-45
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• 2001

This paper proposes a methodology for the small-displacement-movement of a piston and develops a hybrid control algorithm for the precision position control of a pneumatic rodless cylinder. The pneumatic system uses the voltage-proportional solenoid valves to minimum valve switching since the on/off type valves are create diffculties for accurate position control and induce a lot of valve switching. For the accurate position control a methodology for the small-displacement-movement of the piston is developed and identified experimentally. The main consideration on the development of the hybrid control law is to eliminate a stick-slip phenomenon in the pneumatic control system. This paper addresses these critical issues and presents experimental results for the pneumatic control system.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1012-1017
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• 2003

The development of a fast, accurate, and inexpensive position-controlled pneumatic actuator that may be applied to a variety of practical positioning applications with various external loads is described in this paper. A novel modified pulso width modulation (MPWM) valve pulsing algorithm allows on/off solenoid valves to be used in place of costly servo valves. A comparison between the system response of standard PWM technique and that of the novel modified PWM technique shows that the control performance is significantly increased. A state feedback controller with position, velocity and acceleration feedback is successfully implemented as the continuous controller. Switching algorithm of control parameter using learning vector quantization neural network (LVQNN) is newly proposed. which estimates the external loads of the pneumatic actuator. The effectiveness of the proposed control algorithms are demonstrated through experiments with various loads.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권8호
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• pp.86-93
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• 2003

The development of a fast, accurate, and inexpensive position-controlled pneumatic actuator that may be applied to a variety of practical positioning applications with various external loads is described in this paper. A novel modified pulse width modulation (MPWM) valve pulsing algorithm allows on/off solenoid valves to be used in place of costly servo valves. A comparison between the system response of standard PWM technique and that of the novel modified PWM technique shows that the control performance is significantly increased. A state feedback controller with position, velocity and acceleration feedback is successfully implemented as the continuous controller. Switching algorithm of control parameter using learning vector quantization neural network (LVQNN) is newly proposed, which estimates the external loads of the pneumatic actuator. The effectiveness of the proposed control algorithms are demonstrated through experiments with various loads.