정밀부품 조립 공압식 헤드를 대체하기 위한 전자력방식의 VCM(Voice Coil Motor) 헤드의 개발

Abstract

이 논문은 제조 산업에서 나날이 증가하고 있는 정밀 부품 조립에 대하여 공압식 헤드를 사용하는 아날로그 방식의 조립이 아닌 VCM 모터를 이용하여 아날로그적인 동작 및 힘 제어를 디지털화 하기 위한 방법에 대해 소개하고자 한다. 이를 위해서 정밀 부품 조립의 한 부분인 핸드폰 카메라 렌즈 조립기를 연구 대상으로 선정하였다. 공압식 헤드는 기구적 구조가 복잡할 뿐만 아니라 공압을 이용한 아날로그 제어가 이루어지므로 제작의 어려움과 비용의 증대 및 조립 정밀도가 디지털 제어에 비해 떨어진다. 이를 개선하기 위하여 기구적 간소화 및 소형화 달성, Z축 방향의 병진 운동 시 빠른 응답 속도와 초정밀 힘 제어, 고속 왕복 동작 시 고정밀도 달성 및 부드러운 제어를 위해 일반모터를 VCM으로 대체 하여 디지털 방식의 VCM 헤드를 장착 하였다. 기존 공압식 헤드와 렌즈 조립 방식에 대하여 분석 및 문제점을 파악 하였다. 시스템을 구동하기 위한 아날로그 입력을 디지털로 변환해주는 보드를 사용하여 시스템을 구축 및 실험 장치를 구성하여 기존 공압식 헤드를 VCM헤드로 대체 할 수 있게 구현 하였다.|This paper presents an analog form assembling method for precise component assembling in manufacturing area. Instead of using pneumatic, VCM motor is applied for imitative motion and digital control. The assembling of camera lens which is one of the precise components of the cell phone is taken to be the research object. The mechanism of the pneumatic is much more complex. For signal control, the pneumatic increase the difficulty and cost of manufacturing. Comparing with digital control, the pneumatic reduces the degree of precision. In order to realize simplification and miniaturization of mechanism, quick response speed for hand in hand movement in Z-axis, high-precise force control, and high-precise and soft control for high-speed traverse, the VCR motor which can realize digital control is used instead of general motor. The simulation of existing pneumatic and assembling method of the camera lens has been finished. Through comparison with other drive elements, the VCM model for research is chosen. To carry out systematic drive, the system of using the code board to transfer virtual code into digital code combines with the experimental equipment to realize the displacement of pneumatic by the VCM head; This paper presents an analog form assembling method for precise component assembling in manufacturing area. Instead of using pneumatic, VCM motor is applied for imitative motion and digital control. The assembling of camera lens which is one of the precise components of the cell phone is taken to be the research object. The mechanism of the pneumatic is much more complex. For signal control, the pneumatic increase the difficulty and cost of manufacturing. Comparing with digital control, the pneumatic reduces the degree of precision. In order to realize simplification and miniaturization of mechanism, quick response speed for hand in hand movement in Z-axis, high-precise force control, and high-precise and soft control for high-speed traverse, the VCR motor which can realize digital control is used instead of general motor. The simulation of existing pneumatic and assembling method of the camera lens has been finished. Through comparison with other drive elements, the VCM model for research is chosen. To carry out systematic drive, the system of using the code board to transfer virtual code into digital code combines with the experimental equipment to realize the displacement of pneumatic by the VCM head