This paper presents a novel type active vibration isolation system for isolating disturbance like ground vibration. Active vibration isolating method was constructed passive isolator and active isolator. Spring was used for isolating passively and actuator like voice coil motor was used for active isolating. The proposed active vibration isolating system could isolate a six degree-of-freedom disturbance effectively. This research proposes to realize such a six degree-of-freedom active vibration isolation system which can work as bench top type for precision measuring machine such as AFM and SPM.
The main objectives of this paper are expanding range of using payload and designing novel active isolator. Active isolator designed voice coil actuator type which can generate Lorentz force. Designed active isolator has uniform performance according to payload change.
For maximizing system performance, active isolator should generate large forces. Therefore, we apply Halbach magnet array to voice coil motor. Halbach array help with reinforcing magnetic flux field. The reinforced magnetic field takes a role to generate more powerful Lorentz force to isolate disturbance.
In this paper, we design the active isolator that new type using voice coil motor with Halbach magnet array and optimize each design variables properly to generate maximum output. Finally, constructing the proposed AVI system and controlling the system and evaluate its performance.
본 논문은 지반 진동과 같은 외란을 절연하기 위한 새로운 타입의 능동 제진대에 대한 논문이다. 능동 제진 방법은 수동 제진기와 능동 제진기로 구성된다. 스프링은 수동적으로 진동을 절연하며 보이스 코일 모터와 같은 구동기를 사용하여 능동적인 절연을 수행한다. 제안하는 능동 제진 시스템은 6 자유도 방향의 외란은 효과적으로 절연한다. 이러한 연구는 AFM이나 SPM과 같은 정밀 측정 기기를 위한 6자유도 벤치 타입형 능동 제진기로 제안된다.
본 논문의 목적은 능동 제진 시스템에서 사용할 수 있는 하중의 범위를 확대하고 새로운 능동 제진기를 설계하는 것이다. 능동 제진기는 로렌츠 힘을 발생시키는 보이스 코일 모터 타입으로 설계된다. 설계된 능동 제진기는 하중의 변화에 따라 유연한 성능을 구현한다.
시스템의 성능을 최대화하기 위하여 능동 제진기의 힘을 크게 하는 것이 중요하다. 따라서 할바흐 자석 배열을 적용한 보이스 코일 모터를 설계한다. 할바흐 자석 배열은 자석 배열에서 자기장을 강화시켜준다. 강화된 자기장은 로렌츠 힘을 크게하고 이는 외란을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.
본 논문에서는 할바흐 자석 배열을 적용한 보이스 코일 모터 타입 새로운 능동 제진기를 설계하고 최적의 성능을 내기 위하여 최적 설계를 수행한다. 최종적으로 설계된 능동 제진 시스템을 제작하고 제어하여 시스템의 성능을 검증하였다.
