The most important thing in the container terminal is to handle the cargo effectively in the limited time. To achieve this object, many strategies have been introduced and applied to. If we consider the automated container terminal, it is necessary that the cargo handling equipments are equipped with more intelligent control systems. From the middle of the 1990's, an automated rail-mounted gantry crane(RMGC) and rubber-tired gantry crane(RTG) have been developed and widely used to handle containers in the yards. Recently, in these cranes, the many equipments like CCD cameras and sensors are mounted to cope with the automated terminal environment. In this paper, we try to support the development of more intelligent automated cranes which make the cargo handling be performed effectively in the yards. For this plant, the modelling, tracking control, anti-sway system design, skew motion suppressing and complicated motion control and suppressing problems must be considered. In this paper, the system modelling and a tracking control approach are discussed. And, we design the tracking control system incorporating an observer based on the 2DOF servosystem design approach to obtain the informations of the states. The experiment results show the usefulness of the designed control system.
This paper presents new feedback actuators to achieve an accurate position control of a flexible gnatry robot arm. the translational motion in the plane is generated by two d.c.motors and controlled by emplying elecor-rheological(ER) clutch acutators. The generated motion can be continuously controlled by controlling the intensity of lectric field imposed to the ER fluid domain which tunes the transmitted torque of the ER clutch. n the other hand, during control action of the translational motion a flexible arm attached to the moving mass produces undesirable oscillatins due to its inherent flexibility. The oscillations are actively suppressed by applying feedback voltages to piezoceramic acutators bonded on the surface of the flexible arm. The control electric fields to be applied to the ER clutch and the control voltage for the piezoceramic actuator are determined via the loop shaping esign procedures(LSDP) in the H.inf. control technique. Comsequently, an accuate positiion control at the end-point of the flexible am is achieved during planar motion.
평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.
Welding automation is one of the most important manufacturing issues in shipbuilding in order to lower the cost, increase the quality, and avoid the labor problems. Generally the on-line teaching is utilized on the robot that is used in the welding automation system, but it requires much effort and long time to program. Especially, if the system is composed of more than two cooperating robots, it demands much more skill to program the robots' motion. Thus, a convenient programming tool is required for efficient utilization of welding automation system. In this study, a convenient programming tool is developed for welding automation in which gantry-robot system is used. The system is composed of a gantry transporter and two robots mounted on the gantry to cover the wide work range in the ship building application. As a programming tool, an off-line programming software based on PC is developed. By using this software, field operator does not need to concern about coding of task programs for three control units, one is for gantry and two are for robots. The task programs are automatically generated by assembling the program modules in database according to geometrical information of workpiece and welding condition, which become the only concern of field operator, The feasibility of the generated programs can be verified via a motion simulator previously to on-line running.
표면 실장 장비에서 같은 시간 동안 더 많은 부품을 실장한다면, 이는 전체 생산량이 증가하며, 생산성 향상을 가져올 것이다. 본 논문에서는 표면 실장 장비의 생산성 향상을 위해 부품의 흡착에서 실장까지의 겐트리 구동 시간을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 그 방법은 비전 검사 시 카메라 앞에서 최대의 속도를 낼 수 있는 방법을 찾는 것이었다. 이를 위해 본 논문에서는 비전 검사 시 stop-motion방식, fly1-motion방식 그리고 fly2-motion방식의 구동 시간 계산 알고리즘을 개발하였으며, 3가지 방식의 구동 시간을 계산하여 비교해보았다. 그 결과 stop-motion방식보다 fly1-motion방식이 13%, fly2-motion방식이 18%의 시간 단축을 할 수 있었다.
To quickly determine the effect of the substitute component on the machine's performance is very important in the design and manufacturing processes. And minimizing machine cost and maximizing machine quality mandate predictability of machine accuracy. In this study, in order to evaluate the effects of the component's geometric errors and dimensions on the machining accuracy of gantry-type 5-axis machining centers, a geometric error analysis and virtual manufacturing system are developed based on the mathematical model for the shape generation motion of machine tool considering the component's geometric errors and dimensions, the solid modeling techniques and so on.
The swing motion of the spreader during and after movement causes an efficiency problem of position control in unmaned gantry crane. The objective of this research is to design implementable stabilizing controllers that minimize the swing motion of spreader in precise position control. The dynamic equations related to trolley, rope, and spreader are derived. For constitute a similar actual system, we introduced a conception of spring and damper in the connector. It is located between the trolley and link that is used in stead of rope. We derived dynamic equation by appliance that friction and external disturbance are occurred to the connector. We constituted of position servo system and velocity servo system for the control of position and velocity of the trolley and constituted of lag compensator system for the control of sway of the spreader. And we will show an effect of the proposed system in this research finally.
The most important job in the container terminal area is to handle the cargo effectively in the limited time. To achieve this object, many strategies have been introduced and applied to. If we consider the automated container terminal, it is necessary that the cargo handling equipments are equipped with more intelligent control systems. From the middle of the 1990's, an automated rail-mounted gantry crane(RMGC) and rubber-tired gantry crane(RTG) have been developed and widely used to handle containers in the yards. Recently, in these cranes, the many equipments like CCD cameras and sensors are mounted to cope with the automated terminal environment. In this paper, we try to support the development of more intelligent automated cranes which make the cargo handling be performed effectively in the yards. For this plant, the modelling, tracking control, anti-sway system design, skew motion suppressing and complicated motion control and suppressing problems must be considered. Especially, in this paper, the system modelling and tracking control approach are discussed. And, we design the tracking control system incorporating an observer based on the 2DOF servo system design approach to obtain the desired state informations. In the case of observer design, a weighted $H_{\infty}$ error bound approach for a state estimator is considered. Based on an algebraic Riccati equation(inequality) approach, a necessary and sufficient condition for the existence of a full-order estimator which satisfies the weighted $H_{\infty}$ error bound is introduced. Where, the condition for existence of the estimator is denoted by a Linear Matrix Inequality(LMI) which gives an optimized solution and observer gain. Based on this result, we apply it to the tracking control system design for the transfer crane.
미소칩을 PCB상에 실장하는 장비에서 그 칩을 이동해주는 역할은 겐트리가 하고 있다. 그런데 겐트리의 기계적 한계 때문에 생산성을 증가시키는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 생산성을 높일 수 있는 방법을 소프트웨어적으로 해결하고자 한다. 이를 위해 겐트리의 이동 시간을 단축함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다. 먼저, 현재 사용하고 있는 방법(stop-motion)에 대해 총 이동 시간을 계산해 보았다. 그리고 본 논문에서 제시하는 이동 시간 단축 방법(moving-motion)에 대해서도 총 이동 시간을 계산해 보았다. 이 방법은 카메라 앞에서 멈추지 않고 부품 검사를 함으로써 이동 시간을 줄이는 것이다. 그 결과 본 논문에서 제시한 방법이 16%의 시간을 단축하였음을 보여주었다. 향후에는 다른 타입에 대해서도 시간 계산 방법을 연구하는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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