As environmental vibration requirements on precision equipment get more stringent, use of pneumatic vibration isolators becomes more crucial and, hence, their dynamic performance needs to be further improved. Dynamic behavior of those pneumatic vibration isolation tables is very important to both manufacturer and customer as performance specifications. Together with conventional transmissibility, transient response characteristics are another critical performance index especially when movements of components, e.g., x-y tables, of the precision equipments are very dynamic.
In this thesis, analysis on transient responses of a pneumatic vibration isolation table loaded by masses moving on it is presented. This is a conventional dynamics problem on a rigid body with 6 degree of freedom and a mass with another degree of freedom. How to obtain transient responses of the isolation table is described when the movements of the mass are prescribed relative to the table. Also, a method to reflect the amplitude dependent characteristics of dynamic stiffness for dual-chamber pneumatic springs on time response analysis is suggested.
최근 들어 정밀장비 구동환경에서 지반진동 기준이 강화됨에 따라 공압제진대의 사용이 중요해 지고 있으며, 그 성능 또한 더욱 개선되어야 할 필요가 있다. 공압제진대의 기존 성능지표인 전달률과 함께, 제진대 상판 위에서 XY-스테이지 등과 같은 질량이 동적 움직임을 가질 시에는, 공압제진대의 동역학적 거동 또한 제진대의 공급자나 수요자에게 있어서 중요한 성능 지표로서 주목되어야 한다.
본 논문은 상판 위 질량의 움직임에 의해 발생하는 공압제진대의 과도응답에 대해 논한다. 이는 6자유도를 가지는 공압제진대와 그 상판 위에서 또 하나의 자유도를 가지는 질량으로 구성되는 동역학적 문제다. 본 논문에서는 공압제진대 상판 위에서 움직임을 갖는 질량의 제진대에 대한 상대적인 움직임이 알려져 있을 때, 공압제진대의 과도응답을 예측하는 방법에 대하여 논한다. 또한, 주파수 영역에서 공압제진대 구성요소인 이중챔버형 공기스프링의 동강성계수가 가지는 비선형성, 즉 입력 가진 진폭 의존적인 특성을 시간영역 해석 시 반영할 수 있는 방법을 제시한다. 이러한 예측을 통하여 제진대의 사용자는 공압제진대의 구성정보로부터 목표정착시간에 맞는 정밀장비의 운전조건, 즉 이송부의 속도와 가속도 등을 결정할 수 있다.
