직선이송로봇 트레이너를 이용한 동역학 실험

목차

1. 실험목적
2. 실험 준비물
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 시 주의사항
6. 실험 결과 및 분석
7. 고찰

본문내용

1. 실험목적
* V-t 선도를 보고 각 구간의 기울기와 면적에 대해 설명할 수 있다.
* PC프로그램(EzConfig)을 이용하여 직선이송로봇을 간단히 제어할 수 있다.
* 매트랩을 이용하여 위치, 속도, 가속도 그래프를 그릴 수 있다.
* 위치와 속도, 가속도의 값을 다르게 함에 따라 그래프 모양이 달라지는 이유를 설명할 수 있다.
* 삼각형선도가 나오는 이유를 정량적으로 표시할 수 있으며, 정속구간이 생길 조건을 수식 화 할 수 있다.
2. 실험 준비물
* 직선이송로봇 트레이너
* PC프로그램(EzConfig)
* MATLAB

3. 실험 이론
* 직선이송부
직선이송부는 아래 그림과 같이 테이블이 직선운동을 하는 기구부이다.
구성요소로는, 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 볼스크류(보라색), 직선운동을지 지하는 LM 가이드부, 테이블(화살표), 서보모터(A)가 있다.

여기에서 볼스크류의 직경은 12 mm, 볼스크류의 피치는 10 mm, 테이블의 가반하중은 32 kg이다.
테이블 밑에 볼스크류에 연결된 푸른색의 너트를 자세히 도시하면 아래의 그림과 같다.
너트는 내부에 순환하는 볼을 포함하여 볼스크류의 회전을 원활하게 하도록 한다.

볼스크류 밑의 하늘색의 LM블록은 LM레일 위에서 움직이며 테이블의 직선운동을 가이드 해준다. (LM은 Linear Motion의 약자).
이러한 LM레일과 LM블록을 합쳐서 LM가이드라 부르면 아래의 그림과 같다. 여기서도 역시 볼이 리테이너에 담겨서 LM 블록의 직선운동이 원활하도록 돕는다.

이러한 직선이송부 3개를 결합하면 아래의 그림과 같은 3축의 직교좌표형 로봇을 구성할 수 있다.

* 서보모터, 서보드라이브, 모션제어기

볼스크류를 회전시켜 최종적으로 테이블을 직선이송 시키는 모터로는 서보모터를 사용하였다. 서보모터의 특징은 다음과 같다.

참고 자료

Desmos 그래프 계산기, 15/05/10, https://www.desmos.com/calculator
HC-MFS13B, google,15/05/10,https://www.google.co.kr/webhp?hl=ko#newwindow=1&hl=ko&q=HC-MFS13B
Ball screw, Wikipedia,15/04/10, www.wikipedia.org
kinetic friction and static friction, google, 15/04/10, www.mechanical-engineering-assignment.com
Robert L. Norton((2008). 「Kinematics and Dynamics of Machinery」. McGraw-Hill
동역학 두,세 번째 실험, 서보모터드라이브+카탈로그, 15/05/11 svl.kumoh.ac.kr