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문제 정의
- 본 논문은 대형캠 타입 기구부에 의해 구동이 발생하는 이송장치의 설계에 관한 논문으로써, 설 계시 고려해야 할 사항들과 이를 해결하기 위한 설계방식을 아래와 같이 제시하였다.
- 본 연구에서는, 각각의 캠기구들의 속도, 가속도, 저크, 압력각 등을 최적으로 설계하는 방식뿐만 아니라, 토크의 절대 값을 줄일 수 있는 복소캠(conjugate cam)을 설계하는 방식과 토크의 변화량을 줄이는 토크저감캠(torque reduction cam)을 설계하는 방식을 제시하여, 고속운동에 적합한 대형캠타입 이송장치를 설계하는 방식을 제시하고자 한다. 단일 캠 방식은 캠기구 운동의 복귀와 캠과 종동절 사이의 점핑을 방지하기 위하여 상당한 크기의 예압이 필요로 되는데 반해, 두 장의 캠에 하나의 종동절이 상하로 붙게 되어 자동적으로 점핑을 방지하는 복소캠 방식은 불필요한 예압을 줄이게 되어 전체적인 토크의 절대값을 줄일 수 있다.
가설 설정
- (2) 캠 프로파일의 1차 미분값이 연속적으로 변해야 한다. 불연속적인 1차 미분값은 무한대의 2 차 미분값을 유발시킨다.
- (4) 저크가 일정값 이하로 제한 되어져야 한다. 저 크는 관성력 의 시간에 따른 변화율로써 충격 의정 도를 나타낸다.
- 실린더의 압축력은 일반적으로 능동제어를 하는 것이 아니므로, 일정 힘이 계속 작용하고 있는 것으로 가정하고, 링크의 무게에 비해서 수십 배 이상 큰 무게(域)가 링크기구의 종단에 있다고 생각하여 링크의 무게를 무시할 수 있다고 가정한다. 또한 Fcyl 이 OA 의 방향과 수직 방향으로 압축을 하고 있으며 캠이 회전함에 따라 그 각도가 얼마 벗어나지 않는다고 가정하였을 때, 이때 8 에 걸리는 캠과 종동절 사이의 접촉력 P 는 식 (1)과 같다.
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