현재 기계와 IT전자 산업분야의 많은 기술융합에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 제조분야에서 널리 사용되고 있는 토크, 압력 등에 대한 측정은 기계분야에서 중요한 부분이며, 그에 대한 정확한 측정도는 점점 관심이 높아지고 있다. 자동차, 항공기, 선박등 다양한 제조분야에서 사용되는 볼트나 너트등의 조이는 힘의 양, 즉 토크에 의한 체결력은 제품의 성능 및 견고성에 영향을 주며, 이에 따라서 업무효율성과 제품 생산 안정성에도 그 효과를 나타낼 수 있다. 볼트 체결 시에는 마찰력과, 죔쇠의 외형 상태, 청결상태, 오일도포 유무, 공구의 정확성, 죔쇠의 재질 등의 영향으로 체결력은 달라지게 된다. 정확한 체결력을 가하기 위해 토크의 정확한 측정은 기계, 제조분야, 건설 및 생산 현장에서 불량률을 줄이기 위해서, 산업안전 분야에서 오랜 시간 고민되어 오던 일이다. 따라서, 다양한 산업분야에서 적용되는 볼트 체결력을 이용한 조립 과정은 향상된 기술과 효율성을 제공하기 위해서 보다 더 과학적인 접근이 필요하다. 현재까지 토크 센서를 가지고 산업분야에서 토크렌치의 조임력을 사용하고자 할 때, 그 사용볼트, 너트와 조임물의 재질, 굵기, 나사의 형태, 사용 용도등 여러 가지 환경을 고려하여 조임 토크 값을 정하였으며, 이러한 값을 설정할 때는 여러 가지 현장의 경험치를 조합하여 공구를 이용하여 토크값을 설정해 왔다. 그리고 토크를 조이는 기술자에 의한 오차와 공구에 의한 ...
현재 기계와 IT전자 산업분야의 많은 기술융합에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 제조분야에서 널리 사용되고 있는 토크, 압력 등에 대한 측정은 기계분야에서 중요한 부분이며, 그에 대한 정확한 측정도는 점점 관심이 높아지고 있다. 자동차, 항공기, 선박등 다양한 제조분야에서 사용되는 볼트나 너트등의 조이는 힘의 양, 즉 토크에 의한 체결력은 제품의 성능 및 견고성에 영향을 주며, 이에 따라서 업무효율성과 제품 생산 안정성에도 그 효과를 나타낼 수 있다. 볼트 체결 시에는 마찰력과, 죔쇠의 외형 상태, 청결상태, 오일도포 유무, 공구의 정확성, 죔쇠의 재질 등의 영향으로 체결력은 달라지게 된다. 정확한 체결력을 가하기 위해 토크의 정확한 측정은 기계, 제조분야, 건설 및 생산 현장에서 불량률을 줄이기 위해서, 산업안전 분야에서 오랜 시간 고민되어 오던 일이다. 따라서, 다양한 산업분야에서 적용되는 볼트 체결력을 이용한 조립 과정은 향상된 기술과 효율성을 제공하기 위해서 보다 더 과학적인 접근이 필요하다. 현재까지 토크 센서를 가지고 산업분야에서 토크렌치의 조임력을 사용하고자 할 때, 그 사용볼트, 너트와 조임물의 재질, 굵기, 나사의 형태, 사용 용도등 여러 가지 환경을 고려하여 조임 토크 값을 정하였으며, 이러한 값을 설정할 때는 여러 가지 현장의 경험치를 조합하여 공구를 이용하여 토크값을 설정해 왔다. 그리고 토크를 조이는 기술자에 의한 오차와 공구에 의한 공차 등으로 인해 적절한 체결력을 제공하지 못하는 경우가 종종 발생한다. 이것은 시장에서 불량품 생산 및 직접적으로는 소비자에게 위험한 사고발생의 원인으로 드러나게 된다. 본 논문에서는 죔쇠에 대한 적합한 체결력을 제공하기 위하여 스트레인게이지가 적용된 토크 트렌스듀서의 정확한 동작원리와 신호의 특성을 이해하고, 토크 센서의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는데 적합한 시그마-델타(∑-△, Sigma-Delta) 모듈레이터를 갖는 컨버팅 기술을 기반으로 하드웨어 캘리브레이션을 소개한다. 제안한 토크 정밀 계측기는 계측에 필요한 하드웨어단계에서 토크 신호를 처리하기 적합한 시스템 션트 캘리브레이션 기술을 소개하고 계측기의 디바이스 드라이버 알고리즘에서는 디지털 신호를 처리하는 보정된 최소자승 알고리즘을 제안한다. 알고리즘 성능평가 시뮬레이션 실험에 적용함으로써 시스템에 적용가능한 적합한 알고리즘과 오차 값을 근거로 정확성을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 토크 정밀 측정 시스템을 제안하고 성능 평가를 위해서 토크에 대한 수치해석을 하였다. 토크에 대한 수치 모델링을 통하여 토크에 대한 수학적 분석과정은 토크를 가할 때 속도와 각도 그리고 토크의 관계에 대한 조건으로 분석하였으며, 체결 토크를 산정하기 위한 입력토크와 프리로드(preload) 값 그리고 마찰 계수에 의한 조건으로도 분석하였다. 본 논문에서 구현한 시스템을 가지고 실험을 통한 성능평가결과는 일반 최소자승 알고리즘에서 표준오차를 비교하기 위해서 1차에서 10차 방정식을 최소자승 알고리즘에 적용하였고 그 결과를 비교하였다. 일반 최소자승 알고리즘을 통해서 얻은 표준오차는 평균은 7.02 이며, 제안한 보정 알고리즘에서 표준오차의 평균 크기는 4.12 이다. 또한 방정식의 차수에 따라 그 크기의 차이를 보였으며, 구현한 시스템을 통해서 제안한 알고리즘의 높은 정확성을 확인하였다. 제안한 계측 시스템은 토크의 표준편차와 표준오차를 기준으로 기존의 최소자승 알고리즘과 Matlab시뮬레이션 환경에서 평가하였으며, 최소자승 알고리즘에 적용가능한 다항식의 1차 방정식에서부터 일정한 고차 다항식 차수까지 실험하였다. 본 실험결과를 기반으로, 제안한 계측 시스템에 적용한 시스템 캘리브레이션과 제안한 알고리즘의 정밀도와 정확도의 성능향상을 입증한다. 제안한 시스템은 볼트 체결력을 제공하는 공구에 대한 토크측정의 정확성을 지원하고, 정확한 볼트 체결력을 확인하기 위한 계측기로 사용할 수 있기 때문에, 오버토크를 방지하고, 잔류토크를 확인하여 조임물의 손상으로 발생되는 불량을 줄이고 볼트가 끊어지는 현상 등을 방지할 수 있기 때문에 산업안전에 기여할 것을 기대한다.
현재 기계와 IT전자 산업분야의 많은 기술융합에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 제조분야에서 널리 사용되고 있는 토크, 압력 등에 대한 측정은 기계분야에서 중요한 부분이며, 그에 대한 정확한 측정도는 점점 관심이 높아지고 있다. 자동차, 항공기, 선박등 다양한 제조분야에서 사용되는 볼트나 너트등의 조이는 힘의 양, 즉 토크에 의한 체결력은 제품의 성능 및 견고성에 영향을 주며, 이에 따라서 업무효율성과 제품 생산 안정성에도 그 효과를 나타낼 수 있다. 볼트 체결 시에는 마찰력과, 죔쇠의 외형 상태, 청결상태, 오일도포 유무, 공구의 정확성, 죔쇠의 재질 등의 영향으로 체결력은 달라지게 된다. 정확한 체결력을 가하기 위해 토크의 정확한 측정은 기계, 제조분야, 건설 및 생산 현장에서 불량률을 줄이기 위해서, 산업안전 분야에서 오랜 시간 고민되어 오던 일이다. 따라서, 다양한 산업분야에서 적용되는 볼트 체결력을 이용한 조립 과정은 향상된 기술과 효율성을 제공하기 위해서 보다 더 과학적인 접근이 필요하다. 현재까지 토크 센서를 가지고 산업분야에서 토크렌치의 조임력을 사용하고자 할 때, 그 사용볼트, 너트와 조임물의 재질, 굵기, 나사의 형태, 사용 용도등 여러 가지 환경을 고려하여 조임 토크 값을 정하였으며, 이러한 값을 설정할 때는 여러 가지 현장의 경험치를 조합하여 공구를 이용하여 토크값을 설정해 왔다. 그리고 토크를 조이는 기술자에 의한 오차와 공구에 의한 공차 등으로 인해 적절한 체결력을 제공하지 못하는 경우가 종종 발생한다. 이것은 시장에서 불량품 생산 및 직접적으로는 소비자에게 위험한 사고발생의 원인으로 드러나게 된다. 본 논문에서는 죔쇠에 대한 적합한 체결력을 제공하기 위하여 스트레인게이지가 적용된 토크 트렌스듀서의 정확한 동작원리와 신호의 특성을 이해하고, 토크 센서의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는데 적합한 시그마-델타(∑-△, Sigma-Delta) 모듈레이터를 갖는 컨버팅 기술을 기반으로 하드웨어 캘리브레이션을 소개한다. 제안한 토크 정밀 계측기는 계측에 필요한 하드웨어단계에서 토크 신호를 처리하기 적합한 시스템 션트 캘리브레이션 기술을 소개하고 계측기의 디바이스 드라이버 알고리즘에서는 디지털 신호를 처리하는 보정된 최소자승 알고리즘을 제안한다. 알고리즘 성능평가 시뮬레이션 실험에 적용함으로써 시스템에 적용가능한 적합한 알고리즘과 오차 값을 근거로 정확성을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 토크 정밀 측정 시스템을 제안하고 성능 평가를 위해서 토크에 대한 수치해석을 하였다. 토크에 대한 수치 모델링을 통하여 토크에 대한 수학적 분석과정은 토크를 가할 때 속도와 각도 그리고 토크의 관계에 대한 조건으로 분석하였으며, 체결 토크를 산정하기 위한 입력토크와 프리로드(preload) 값 그리고 마찰 계수에 의한 조건으로도 분석하였다. 본 논문에서 구현한 시스템을 가지고 실험을 통한 성능평가결과는 일반 최소자승 알고리즘에서 표준오차를 비교하기 위해서 1차에서 10차 방정식을 최소자승 알고리즘에 적용하였고 그 결과를 비교하였다. 일반 최소자승 알고리즘을 통해서 얻은 표준오차는 평균은 7.02 이며, 제안한 보정 알고리즘에서 표준오차의 평균 크기는 4.12 이다. 또한 방정식의 차수에 따라 그 크기의 차이를 보였으며, 구현한 시스템을 통해서 제안한 알고리즘의 높은 정확성을 확인하였다. 제안한 계측 시스템은 토크의 표준편차와 표준오차를 기준으로 기존의 최소자승 알고리즘과 Matlab 시뮬레이션 환경에서 평가하였으며, 최소자승 알고리즘에 적용가능한 다항식의 1차 방정식에서부터 일정한 고차 다항식 차수까지 실험하였다. 본 실험결과를 기반으로, 제안한 계측 시스템에 적용한 시스템 캘리브레이션과 제안한 알고리즘의 정밀도와 정확도의 성능향상을 입증한다. 제안한 시스템은 볼트 체결력을 제공하는 공구에 대한 토크측정의 정확성을 지원하고, 정확한 볼트 체결력을 확인하기 위한 계측기로 사용할 수 있기 때문에, 오버토크를 방지하고, 잔류토크를 확인하여 조임물의 손상으로 발생되는 불량을 줄이고 볼트가 끊어지는 현상 등을 방지할 수 있기 때문에 산업안전에 기여할 것을 기대한다.
It is going on very well for the research development about a Technological convergence of machine and electronic industry field of IT at present. It is important in mechanical field that the measurement for the torque, the pressure used in the manufacture field. And there is growing more and more i...
It is going on very well for the research development about a Technological convergence of machine and electronic industry field of IT at present. It is important in mechanical field that the measurement for the torque, the pressure used in the manufacture field. And there is growing more and more interest to measure the precise torque. The clamping force for bolt or nut used in the variable manufacture field of the automobile, the aircraft and the ship has an effect on the performance and the stability. At the time of fastening a bolt, clamping force was influenced by the frictional force , the state of the geometry for fastner, Well-lubricated bolt or not, the material of fastner and etc. The precise torque measurement reduces error rate of the clamping force and make the stable products in the mechanical field, manufacture and production area. In addition, it can improve manufacturing costs and production efficiency. Therefore, the bolt clamping force in assembly process need more scientific approach for servicing the advanced technique and efficiency. Until now, In case of the torque measurement for the clamping force with torque wrench through the torque transducer, it would depend on the tightening torque value by experience of engineers in regard of the using environment for the used bolt, nut, a thickness and material of the fastner, the geometry of bolt and etc. It has frequetly tolerance by using its wrench and engineers, so it sometimes can not service good clamping force. As a result, That can happen a fatal accident or cause. In this dissertation, It understands the signal processing and the principle of the torque transducer operated by strain gauge and Sigma-Delta(∑-△) modulator technique-based the suggested torque precision measurement system introduces the calibration technique as the hardware step for torque signal process. The suggested torque precision measurement system introduces shunt-calibration technique for torque signal processing and it suggests accuracy-improved correction least square algorithm from the algorithm of this system device driver and It has checked the accuracy as compared with error value and available algorithm in this system through the performance simmulation test. Therefore, this dissertation suggests the torque precision measurement system of minimizing measurement error and perform the performance test through the standard error test experiment. It introduces predictable analysis mathmatically through the mathematical modeling. Mathmatical analysis for torque analyzed it with the relation by velocity, angle and torque. It can predict right torque value through the mathematical modeling for torque operation, and it is evaluated it with the suggested algorithm. The performance evaluation result of the experiment for the suggested system in this dissertation compared the nomal least square algorithm with correction least square algorithm for the standard error from the first-degree polynomial to higher-order polynomials. The mean value of standard error with the normal least square algorithm is ʽ7.02ʼ and the mean value of standard error with the correction least square algorithm is ʽ4.12ʼ. According to power-series of the equation, the size of the error is shown different value as a power-series polynomial. Therefore, the suggested algorithm is proven for high accuracy than normal least square algorithm with the suggested system in this dissertation. The suggested measurement system is evaluated experiment with the torque standard deviation and standard error in matlab simulation and with the original least square algorithm. It tested through the experiment to the given high-order polynomials from the first-order polynomial. The experiment result show more low error value through algorithm simulation. Therefore, the suggested measurement system proves more high accuracy and improved performance than existing system. As a result, the suggested system can prevent the over-torque, check the residual-torque, therefore it can reduce the error brought from damage of fastner and prevent the bolt failure for bolted joint
It is going on very well for the research development about a Technological convergence of machine and electronic industry field of IT at present. It is important in mechanical field that the measurement for the torque, the pressure used in the manufacture field. And there is growing more and more interest to measure the precise torque. The clamping force for bolt or nut used in the variable manufacture field of the automobile, the aircraft and the ship has an effect on the performance and the stability. At the time of fastening a bolt, clamping force was influenced by the frictional force , the state of the geometry for fastner, Well-lubricated bolt or not, the material of fastner and etc. The precise torque measurement reduces error rate of the clamping force and make the stable products in the mechanical field, manufacture and production area. In addition, it can improve manufacturing costs and production efficiency. Therefore, the bolt clamping force in assembly process need more scientific approach for servicing the advanced technique and efficiency. Until now, In case of the torque measurement for the clamping force with torque wrench through the torque transducer, it would depend on the tightening torque value by experience of engineers in regard of the using environment for the used bolt, nut, a thickness and material of the fastner, the geometry of bolt and etc. It has frequetly tolerance by using its wrench and engineers, so it sometimes can not service good clamping force. As a result, That can happen a fatal accident or cause. In this dissertation, It understands the signal processing and the principle of the torque transducer operated by strain gauge and Sigma-Delta(∑-△) modulator technique-based the suggested torque precision measurement system introduces the calibration technique as the hardware step for torque signal process. The suggested torque precision measurement system introduces shunt-calibration technique for torque signal processing and it suggests accuracy-improved correction least square algorithm from the algorithm of this system device driver and It has checked the accuracy as compared with error value and available algorithm in this system through the performance simmulation test. Therefore, this dissertation suggests the torque precision measurement system of minimizing measurement error and perform the performance test through the standard error test experiment. It introduces predictable analysis mathmatically through the mathematical modeling. Mathmatical analysis for torque analyzed it with the relation by velocity, angle and torque. It can predict right torque value through the mathematical modeling for torque operation, and it is evaluated it with the suggested algorithm. The performance evaluation result of the experiment for the suggested system in this dissertation compared the nomal least square algorithm with correction least square algorithm for the standard error from the first-degree polynomial to higher-order polynomials. The mean value of standard error with the normal least square algorithm is ʽ7.02ʼ and the mean value of standard error with the correction least square algorithm is ʽ4.12ʼ. According to power-series of the equation, the size of the error is shown different value as a power-series polynomial. Therefore, the suggested algorithm is proven for high accuracy than normal least square algorithm with the suggested system in this dissertation. The suggested measurement system is evaluated experiment with the torque standard deviation and standard error in matlab simulation and with the original least square algorithm. It tested through the experiment to the given high-order polynomials from the first-order polynomial. The experiment result show more low error value through algorithm simulation. Therefore, the suggested measurement system proves more high accuracy and improved performance than existing system. As a result, the suggested system can prevent the over-torque, check the residual-torque, therefore it can reduce the error brought from damage of fastner and prevent the bolt failure for bolted joint
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.