초음파 이송 시스템의 동특성 해석에 관한 연구

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초음파 이송시스템|동특성 해석|위상차|광소자 픽업장치|탄성빔
Methods of major transport system used in many industry field are conveyor belt, magnetic levitation system and indexing system. It is an indispensable device in many fields and especially it is very important in the factory automation. As the information and telecommunication industry starts to develop, the semiconductor and the optical industry are growing. In recent years, the faster network is required, the more demand of optical components is growing. However the conventional transport system is not adequate for transporting the precision optical component and the semiconductor.
Since the magnetic fields cause damage to semiconductor and the contact force can cause scratch on the optical lens, the new transport system for transporting the optical component and the semiconductor without damage is required and the ultrasonic wave transport system has been proposed to replace the previous transport system. Actuators using the ultrasonic wave have been examined mainly in the USA and Japan since 1980. So far, most studies have developed for the purpose of reducing motor noises.
In this thesis, the object transport system using the ultrasonic wave is developed for transporting precision elements without damage. Two ultrasonic wave generators are used. It consists of the piezoelectric actuator which uses the bolted langevin-type transducer(BLT) and the horns. The ultrasonic transport system is a device that transports objects on the elastic body using ultrasonic wave. When ultrasonic wave is applied to flexural beam, the flexural beam vibrates to excite air layer, which lifts up the object on the beam to transport.
The principle of the object transportation is similar to the ultrasonic motor. The traveling wave which is produced on the flexural beam consists of the longitudinal wave and the transverse wave. Traveling wave of the ultrasonic transport system is theoretically analyzed. To observe a modeling equation for the vibration displacement of the flexural beam excited by two modes with the same frequency but a phase difference of 90˚, the normal mode expansion is used. The modeling equation on steady state response of ultrasonic vibration is expressed and natural frequency of flexural beam in each mode is also estimated using the Euler-Bernoulli theory. In addition, the transport direction of objects depending on phase difference and frequency is theoretically analyzed and is verified the theoretical results by experiments. The optimal traveling frequency to generate traveling wave on the beam is measured.
Alternative Title
A Studyon Analysis of Dynamic Characteristics for Ultrasonic Transport System
Alternative Author(s)
Shin, Sang-Moon
조선대학교 대학원
일반대학원 기계공학과
Awarded Date
Table Of Contents
제 1 장 서론 = 1
제 1 절 연구배경 및 목적 = 1
제 2 절 연구내용 및 방법 = 3
1. 초음파 이송 시스템의 이론적 해석 = 4
2. 초음파 이송 시스템의 실험적 접근 = 5
3. 초음파 이송 시스템의 응용 = 6
제 2 장 초음파 이송 시스템의 설계 및 제작 = 7
제 1 절 실험 장치의 설계 = 7
1. 진동자 = 9
2. 혼의 설계 = 10
제 2 절 초음파 이송 시스템의 제작 = 12
제 3 장 초음파 이송 시스템의 이론적 해석 = 13
제 1 절 정상파와 진행파 = 13
1. 정상파의 해석 = 16
2. 진행파의 해석 = 18
3. 진행파의 관측 = 20
제 2 절 탄성빔의 이론적 해석 = 22
1. 탄성빔의 모델링 = 24
2. 탄성빔의 고유 주파수 = 29
제 3 절 위상차에 따른 이송 방향 = 35
1. 위상차에 따른 물체 이송에 관한 이론적 해석 = 35
2. 위상차에 따른 물체 이송 실험 = 38
3. 이론값과 실험값의 물체 이송 방향 비교 = 42
제 4 절 주파수에 따른 이송 방향 = 44
1. 주파수에 따른 물체 이송에 관한 이론적 해석 = 44
2. 주파수에 따른 물체 이송 실험 = 55
3. 이론값과 실험값의 물체 이송 방향 비교 = 59
제 4 장 광소자 자동 이송 시스템의 개발 = 61
제 1 절 광소자 픽업 장치의 구성 및 동특성 = 62
1. 광소자 픽업 장치의 구성 = 62
2. 광소자 픽업 장치의 시뮬레이션 = 64
제 2 절 광소자 자동 이송 시스템 제작 = 72
제 3 절 광소자 자동 이송 시스템의 검사 자동화 프로그램 = 76
제 6 장 결론 = 79
참고문헌 = 82
조선대학교 대학원
신상문. (2007). 초음파 이송 시스템의 동특성 해석에 관한 연구.
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General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • Embargo2007-11-13
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