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ERF와 산업용 콘트롤러를 이용한 FHA의 제어특성에 관한 연구
A Study on the Control Characteristics of FHA by Using ERF and Industrial Controller 원문보기

한국공작기계학회논문집 = Transactions of the Korean society of machine tool engineers, v.14 no.1, 2005년, pp.95 - 100  

정성철 (경남대학교 기계자동화공학부 자동화시스템전공)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Making the best use of the features of the electro-rheological(ER) valve, a two-port pressure control valve using ER fluids is proposed and manufactured. The ER-Valve characteristics are evaluated by changing the intensity of the electric field and the number of electrode. In addition, the performan...

주제어

#액츄에이터-인공근육제어용   #매니퓰레이터   #로봇시스템   #ER밸브   #유공압제어시스템  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 5mm이다. 내부 전극판의 재질은 전기전도도가 좋은 구리이며, 플라스틱 재질의 덮개를 상·하면에 부착하였으며, 플라스틱 볼트를 가공하여 압착시켰다. 플라스틱 볼트의 제질은 애폭시이며 직경은 6mm이다.
  • 본 연구에서는 평판형 ER 밸브를 제작하고 밸브의 간극 내부를 통과하는 ER유체의 미소한 압력 강하를 전기장의 강도 및 전극판의 수에 따라 고찰하였으며, FHA(flexible hydraulic actuator)의 제어 특성을 ER 밸브와 기존 밸브시스템에 산업용 콘트롤러 회로를 구성하여 메니퓰레이터의 구동 결과를 고찰하였고, 이를 통하여 제안된 ER 밸브-FHA의 유용성을 입증하였다.
  • 본 연구에서는 평판형 ER 밸브를 제작하고 밸브의 간극 내부를 통과하는 ER유체의 미소한 압력 강하를 전기장의 강도 및 전극판의 수에 따라 고찰하였으며, FHA의 제어 특성을 ER 밸브와 기존 밸브시스템에 산업용 콘트롤러 회로를 구성한 후 결과를 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 모터의 정격 회전수는 1800rpm이고 3상 교류 전압 220V로 구동하였다. 압력 및 유량의 크기를 전기장의 강도 및 전극판의 수에 따라 고찰하였으며, 전기장의 강도는 0~4kV/mm까지 0.5kV/mm씩 단계적으로 증가시켰다. ER 밸브의 상부판 입·출구에는 압력 측정공을 뚫어 차압계에 연결하였다.
  • 전기장 인가시와 무인가시의 변위는 FHA의 끝단에 부착된 변위센서(LVDT)를 통해 계측하였다.
  • ER 밸브의 상부판 입·출구에는 압력 측정공을 뚫어 차압계에 연결하였다. 차압계(SDT-D12K, ULFA TECH. Co. LTD)는 0 〜 lOkgf/㎠의 압력차를 측정할 수 있으며 출력 전압은 1〜5V이며, 펌프의 송출 압력 은 5kgf/㎠이 되도록 하였다.

대상 데이터

  • 2(a)는 본 연구에서 제안한 ER 밸브-FHA의 실험장치를 나타낸 것이다. ER유체는 실리콘 오일(50cSt)과 전분 입자의 무게 분율을 35wt%로 조성하여 사용 하였다⑴. 유량을 공급하기 위한 펌프는 트로코이드 펌프를 사용하였고, 최대 유량은 7.
  • 플라스틱 볼트의 제질은 애폭시이며 직경은 6mm이다. 그리고 ER유체의 누설을 방지하기 위해서 전극판과 전극 판 사이는 실리콘 고무를 이용하였다. 각각의 전극판은 고전압 발생장치와 연결되어 있어 (+), (-) 전극판으로 작용한다.
  • 1은 본 연구에서 설계 및 제작한 ER 밸브의 전체적인 형상과 내부 구조를 나타낸다. 제작된 ER 밸브는 전극판의 개수를 12개로 하여 총 11개의 유로가 형성되게 하였으며, 간극은 1.5mm이다. 내부 전극판의 재질은 전기전도도가 좋은 구리이며, 플라스틱 재질의 덮개를 상·하면에 부착하였으며, 플라스틱 볼트를 가공하여 압착시켰다.
  • 내부 전극판의 재질은 전기전도도가 좋은 구리이며, 플라스틱 재질의 덮개를 상·하면에 부착하였으며, 플라스틱 볼트를 가공하여 압착시켰다. 플라스틱 볼트의 제질은 애폭시이며 직경은 6mm이다. 그리고 ER유체의 누설을 방지하기 위해서 전극판과 전극 판 사이는 실리콘 고무를 이용하였다.
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참고문헌 (7)

  1. Jang, S. C., and Yum, M. O., 2004, 'Design and Performance Test of Valve Operated by ER Fluids,' KSMTE, Vol. 13, No. 1, pp. 63-68 

  2. Yokota, S., and Kondoh, Y., 1996, 'A Control valve by Making use of an ER Fluid,' JSME, Vol. 62, No. 601, pp. 93-100 

  3. Strandrud, H. T., 1966, 'Electric-field valves inside cylinder control vibrator,' Hydraulics and Pneumatics, pp. 139-143 

  4. Simmonds, A. J., 1991, 'Electro-Rheological Valves in a Hydraulic Circuit,' IEE Proceeding-D, Vol. 138, No. 4, pp. 400-404 

  5. Jung, J. M., Choi, S. B., and Cheong, C. C., 1996, 'Position Control of ER Valve-Cylinder System Via Neural Control Technique,' KSAE, Vol. 4, No. 6, pp. 52-64 

  6. Sung, K. G., Chung, D. D., and Choi, S. B., 2001, 'Control of Automatic Cargo Handling System Using ER Valves (I),' Journal of the Korean Socity of Precision Engineering, Vol. 18, No. 9, pp. 53-60 

  7. Jang, S. C., Yum, M. O., and Kim, D. T., 2003, 'Flow Rate-Pressure Drop Characteristics of Dispersive ER Fluid According to Change of Electric Field Strength in Clearance between Parallel Plates,' KSMTE, Vol. 12, No. 1, pp. 78-83 

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