A micro positioning system using piezoelectric actuators have very wide application region such as ultra-precision machine tool optical device measurement system. In order to keep a high precision displacement resolution it to useful to take a position sensor and feedback of the error. From the practical point of view high-resolution displacement sensor systems are very expensive and it is difficult to make such a sensitive sensor work properly in a poor operational environment of industry. In this study a piezo-electric micro-depth control system which does not require position sensor but piezoelectric voltage feedback has been developed. It is driven by hysteresis-considering reference input voltage calculated in advance and actuator/sensor characteristics of piezoelectric materials. From the result of experiments a fast and stable response of micro-depth control system has been achieved and an efficient technique to control the piezoelectric actuator suggested.
A coordination method for a macro/micro robot with separate controllers is proposed and evaluated. The macro/micro robot system generally has independent controllers for the macro and the micro robot respectively. A controller for the coordination of the macro and the micro robot has been designed based on the stable independent controller of each system. The method and trajectory generation method is also proposed to track the moving desired position rapidly. The control method and trajectory generation method is also proposed to track the moving desired position rapidly. The control strategy has been implemented to the macro/micron robot system to evaluate the performance. The experimental results show that the proposed method for maintaining the micro robot within its workspace has uniform performance over the various range of the bandwidth and the proposed trajectory generator is shown to be efficient.
The present study presents the Phasor Discrete Particle Swarm Optimization (PDPSO) algorithm, an effective optimization technique, the multi-dimensional vectors of which consist of magnitudes and phase angles. PDPSO is employed in the configuration of micro-grids. Micro-grids are concepts of distribution system that directly unifies customers and distributed generations (DGs). Micro-grids could supply electric power to customers and conduct power transaction via a power market by operating economic dispatch of diverse cost functions through several DGs. If a large number of micro-grids exist in one distribution system, the algorithm needs to adjust the configuration of numerous micro-grids in order to supply electric power with minimum generation cost for all customers under the distribution system.
Micro-needles are used as transferring devices for sampling of tiny constitute substances from biological bodies. Typically, nickel is used as a coating to improve the rigidity of micro-needles. This study introduces the methodology to manufacture a WC needle with very high hardness and toughness. Micro-EDM technology was used to manufacture micro-needles with holes $130{\mu}m$ in diameter and $2300{\mu}m$ in length. A micro-needle was aligned to the micro-EDM electrode using a custom two degree-of-freedom alignment system. A three-step manufacturing technique was developed to drill a micro-hole using a WC electrode. In the first process, an electrode $105{\mu}m$ in diameter was used to make a hole. Electrodes of 90 and $105{\mu}m$ diameters were used in the second and third process, respectively. Consequently, a WC micro-needle with an inner hole of $135{\mu}m$ diameter, length of $2300{\mu}m$, and outer diameter of $300{\mu}m$ was developed.
This paper presents the development of a micro punching system with modified cymbal mechanism. To realize the micro punching, we introduced the hybrid system with a macro moving part and micro punching part. The macro moving part consists of a ball screw, a linear guide and the micro step motor and micro punching part includes the PZT actuators and displacement amplification device with modified cymbal mechanism. The PZT actuator is capable of producing very large force, but they provide only limited displacements which are several micro meters. Thus the displacement amplification device is necessary to make those actuators more efficient and useful. For this purpose, a cymbal mechanism in series is proposed. The finite element method was used to design the cymbal mechanism and to analyze the mode shape of the one. The displacement and mode shape error between the FEM results and experiments are within 10%. A considerable design effort has been focused on optimizing the flexure hinge to increase the output displacement and punching force.
A suspended membrane micro fluidic heat flux sensor that is able to measure the heat flow rate was designed and fabricated by a complementary-metal-oxide-semiconductor-compatible process. The combination of a thirty-junction gold and nickel thermoelectric sensor with an ultralow noise preamplifier, low pass filter, and lock-in amp has enabled the resolution of 50 nW power and provides the sensitivity of $11.4\;mV/{\mu}W$. The heater modulation method was used to eliminate low frequency noises from sensor output. It is measured with various heat flux fluid of DI-water to test as micro fluidic application. In order to estimate the heat generation of samples from the output measurement of a micro fluidic heat-flux sensor, a methodology for modeling and simulating electro-thermal behavior in the micro fluidic heat-flux sensor with integrated electronic circuit is presented and validated. The electro-thermal model was constructed by using system dynamics, particularly the bond graph. The electro-thermal system model in which the thermal and the electrical domain are coupled expresses the heat generation of samples converts thermal input to electrical output. The proposed electro-thermal system model shows good agreement with measured output voltage response in transient state and steady-state.
The purpose of this study was to confirm multiple retention system of C-PAM, A-PAM and Inorganic micro particles vs. traditional micro particle system and dual polymer system by measuring retention, drainage and formation using RDA HSF and Techpap 2D -F Sensor The benefits of dual polymer system were easy to use, low chemical consumption and good retention property but defect was worse drainage property than inorganic microparticle systems. On the other hand, Inorganic microparticle system had benefit of good drainage effect but defects were difficult to use, high chemical consumption. Therefore, we tried to find optimal morphology of polyacrylamide and applied to multiple retention system of C-PAM, A-PAM and inorganic microparticles to compensate defects of both of retention systems. As a result, we found the performance of branched C-PAM, branched A-PAM and inorganic micro particle triple system was more appropriate than traditional inorganic mircoparticle systems or dual polymer systems by comparing retention, drainage and formation.
This paper shows the test result of 2MVA BESS(Battery Energy Storage System) with wind-turbine in micro-grid of the Gapado. To implement of micro-grid with BESS, characteristics of generator and customer load in grid are considered. Also, to operate of 2-parallel PCU(Power Conversion Unit) in BESS, the droop control is adopted with operating mode of grid independent. Performances of BESS with wind-turbine were verified by analysis of power quality such as voltage harmonics, ratio of voltage and frequency regulation, and by measurement of waveform such as output voltage and current.
The advanced technology of micro-machining is starting to penetrate our lives. This technology, with which it is possible to make micro-structures by means of processing on the order of nm (micrometer = 1/1,000 mm) or less, is realizing machines that were only part of our wildest imagination. However, the fact is that many issues remain in the quest for a variety of applications. With the advent of computing technologies, information technologies, and telecommunications technologies, we foresee the need for new approaches in design, process, and the use of materials, technologies, and people in a globalized manufacturing enterprise. A new thinking paradigm is needed to focus on quality of service on the products we design and manufacture. Factories in different regions need to be co-ordinated through use of the state-of-the-art information on productivity, diagnostics, and service evaluation of manufacturing systems could be shared among different locations and partners. In this research, We develope the internet based Diagnosis system for micro machining and evaluate its characteristics by using mechatronic sensor like Dynamometer, acoustic emission, Acceleration sensor, micro phone, vision, infra-red thermometer.
To enhance the precision and productivity of ultra precision aspheric surface micro lens, the development of ultra-precision grinding system and process for the aspheric surface micro lens are described. In the work reported in this paper, an ultra-precision grinding system for manufacturing the aspheric surface micro lens was developed by considering the factors affecting the grinding surface roughness and profile accuracy. This paper deals with mirror grinding of an aspheric surface micro lens by resin bonded diamond wheel and spherical lens of BK7. The optimization of grinding conditions on ground surface roughness and profiles accuracy is investigated using the design of experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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