상판 위 질량의 움직임에 의해 가진되는 6-자유도 공압제진대의 응답에 대한 연구

Abstract

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.