수동 캐리어형 자기부상 이송시스템의 부상전자석 배치 간격을 고려한 설계 및 해석 Design and Control of Passive Carrier Type Maglev Transfer System in Consideration of Levitation Electromagnet Interval
디스플레이 생산공정에 있어서 이송장비의 위치 정밀도는 생산 제품의 불량으로 이어질 수 있기 때문에 횡방향 및 종방향의 위치 안정성을 확보한 이송시스템의 개발이 필요하다. 특히 수동 캐리어형 자기부상 이송시스템은 비접촉 이송으로 인해 분진 발생이 없어 생산 불량품 감소에 기여할 수 있다. 자기부상 이송시스템의 외부 프레임에 설치되는 부상전자석은 공간적, 경제적 제약으로 인해 간헐적으로 배치되며, 부상전자석 간격은 시스템 설계 및 제어에 영향을 줄 수 있는 중요한 요소이기 때문에 보다 면밀히 검토되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 부상전자석 간격을 고려한 수동형 자기부상 이송시스템 설계 및 제어에 그 목적이 있다. 부상전자석을 설계하고 전자기 해석을 통해 발생하는 부상력이 시스템에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한 부상전자석 배치간격을 설계변수로 하여 제어기를 설계하고 동역학 기반 해석 모델에 대입하였다. 400kg 급 수동 캐리어형 자기부상 이송시스템을 대상으로, 해석을 통해 부상공극, 캐리어 피치각도, 캐리어 중심점 변위를 비교하였다. 그 결과 부상전자석 배치간격을 200mm로 하여 총 14개의 부상전자석으로 지지하는 구조가, 230mm 12개의 부상전자석으로 지지하는 구조보다 부상안정성 측면에서 더 우수함을 확인하였고 이를 실험을 통해 검증하였다.
디스플레이 생산공정에 있어서 이송장비의 위치 정밀도는 생산 제품의 불량으로 이어질 수 있기 때문에 횡방향 및 종방향의 위치 안정성을 확보한 이송시스템의 개발이 필요하다. 특히 수동 캐리어형 자기부상 이송시스템은 비접촉 이송으로 인해 분진 발생이 없어 생산 불량품 감소에 기여할 수 있다. 자기부상 이송시스템의 외부 프레임에 설치되는 부상전자석은 공간적, 경제적 제약으로 인해 간헐적으로 배치되며, 부상전자석 간격은 시스템 설계 및 제어에 영향을 줄 수 있는 중요한 요소이기 때문에 보다 면밀히 검토되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 부상전자석 간격을 고려한 수동형 자기부상 이송시스템 설계 및 제어에 그 목적이 있다. 부상전자석을 설계하고 전자기 해석을 통해 발생하는 부상력이 시스템에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한 부상전자석 배치간격을 설계변수로 하여 제어기를 설계하고 동역학 기반 해석 모델에 대입하였다. 400kg 급 수동 캐리어형 자기부상 이송시스템을 대상으로, 해석을 통해 부상공극, 캐리어 피치각도, 캐리어 중심점 변위를 비교하였다. 그 결과 부상전자석 배치간격을 200mm로 하여 총 14개의 부상전자석으로 지지하는 구조가, 230mm 12개의 부상전자석으로 지지하는 구조보다 부상안정성 측면에서 더 우수함을 확인하였고 이를 실험을 통해 검증하였다.
A stable transfer system needs to be developed because instability of transfer system display panel equipment can result in defective products. Maglev transfer systems facilitate non-contact conveyance, thus reducing the frequency of defective products and improving productivity. Levitation electrom...
A stable transfer system needs to be developed because instability of transfer system display panel equipment can result in defective products. Maglev transfer systems facilitate non-contact conveyance, thus reducing the frequency of defective products and improving productivity. Levitation electromagnets, which generate attractive forces, are discontinuously arranged due to spatial and economic limitations. The placement interval of the levitation electromagnet warrants closer consideration because it is an important factor that may affect the design and control of the system. The purpose of this investigation is to study the design and control of a maglev transfer system according to the placement interval of levitation electromagnets. The paper details both design of the levitation electromagnet and the electromagnetic analysis of the effect of levitation force on the system. The controller was designed with consideration of the levitation electromagnet interval, and this was applied to the dynamic analysis model. The 400 kg passive carrier type maglev transfer system was analyzed to compare the levitation gap, carrier pitch angle, and carrier center displacement. Experimentally verified results confirm that a configuration of a total of 14 levitation electromagnets with 200 mm spacing is superior to a configuration of 12 levitation electromagnets with 230 mm spacing in terms of levitation stability.
A stable transfer system needs to be developed because instability of transfer system display panel equipment can result in defective products. Maglev transfer systems facilitate non-contact conveyance, thus reducing the frequency of defective products and improving productivity. Levitation electromagnets, which generate attractive forces, are discontinuously arranged due to spatial and economic limitations. The placement interval of the levitation electromagnet warrants closer consideration because it is an important factor that may affect the design and control of the system. The purpose of this investigation is to study the design and control of a maglev transfer system according to the placement interval of levitation electromagnets. The paper details both design of the levitation electromagnet and the electromagnetic analysis of the effect of levitation force on the system. The controller was designed with consideration of the levitation electromagnet interval, and this was applied to the dynamic analysis model. The 400 kg passive carrier type maglev transfer system was analyzed to compare the levitation gap, carrier pitch angle, and carrier center displacement. Experimentally verified results confirm that a configuration of a total of 14 levitation electromagnets with 200 mm spacing is superior to a configuration of 12 levitation electromagnets with 230 mm spacing in terms of levitation stability.
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