표제지
목차
1. 서론 12
2. 진공흡착 방식의 구조 및 해석 17
2.1. 유체역학 기반의 방정식 17
2.1.1. 연속방정식(Continuity Equation) 17
2.1.2. 에너지 방정식(Energy Equation) 21
2.2. 진공 발생기의 해석 23
2.3. 석션컵의 이론적 해석 26
2.3.1. 석션컵 주변의 흡착과정 모델링 28
2.3.2. 석션컵 주변의 흡착 상태 모델링 37
2.4. 석션컵의 종류 및 외형 별 특징 39
2.4.1. 표준형 39
2.4.2. 벨로우즈 타입 40
2.4.3. 타원형 타입 41
2.4.4. 스펀지 타입 42
3. 석션컵의 성능 측정 실험환경 44
3.1. 실험을 위한 구동부 45
3.1.1. 석션컵 변위를 위한 협동로봇 45
3.1.2. 컴프레서 47
3.1.3. 진공발생기 48
3.2. 실험 데이터 수집용 센서 49
3.2.1. 거리 측정용 변위센서 49
3.2.2. 부압 측정용 공압센서 50
3.2.5. 하중 측정용 로드셀 51
3.2.3. 센서 데이터 수집 보드 52
3.2.4. 아날로그 데이터 수집용 ADC 53
4. 석션컵의 성능 측정 실험 54
4.1. 수축거리측정 실험 54
4.1.1. 실험설계 54
4.1.2. 실험결과 58
4.1.3. 호스 외경에 따른 특징 59
4.1.4. 벨로우즈 타입의 특징 61
4.2. 하중측정 실험 63
4.2.1. 실험설계 63
4.2.2. 실험결과 66
4.2.3. 이론적 해석과의 비교 69
4.2.4. 벨로우즈 타입의 특징 69
4.2.5. 스펀지 타입의 특징 71
4.3. 높이별 흡착력 시험 74
4.3.1. 실험설계 74
4.3.2. 실험결과 76
5. 결론 78
참고문헌 80
Abstract 81
[표 1] A0509S 사양 45
[표 2] DB-100 사양 50
[표 3] 석션컵 품목 57
[그림 1] 협동로봇 국내시장 전망 13
[그림 2] 2FG7 병렬 그리퍼 14
[그림 3] VGC10 석션 그리퍼 14
[그림 4] mGrip 소프트 그리퍼 15
[그림 5] 면적이 다른 공간을 통과하는 유체 19
[그림 6] 면적과 높이가 다른 공간을 통과하는 유체 22
[그림 7] 벤츄리(Venturi) 관 24
[그림 8] 물체가 빨려 들어오는 과정 26
[그림 9] 물체가 빨려 들어오기 직전의 사진 26
[그림 10] 물체가 완전히 밀착한 경우 27
[그림 11] 압력차이에 의해 물체가 들어올려지는 경우 28
[그림 12] 석션컵과 물체사이의 검사체적 29
[그림 13] 유량에 따른 압력차 34
[그림 14] 반지름에 따른 흡착력 36
[그림 15] 흡착이 일어난 후 검사체적 38
[그림 16] 석션컵 전개도 39
[그림 17] 홀더와 연결된 석션컵 40
[그림 18] 1단 벨로우즈 석션컵 41
[그림 19] 타원형 타입 42
[그림 20] 스펀지형 타입 석션컵 42
[그림 21] 스펀지형 타입 석션컵의 캔 파지 43
[그림 22] 실험에 사용할 로봇베이스 44
[그림 23] A0509S 협동로봇 45
[그림 24] 엔드 이펙터에 설치된 석션컵 46
[그림 25] EWS40 컴프레서 47
[그림 26] SMT-HSN 진공발생기 48
[그림 27] BD-100 변위센서 50
[그림 28] PSAN-V01CPV 공압센서 51
[그림 29] 하중 측정용 로드셀 51
[그림 30] ESP32 및 ADC가 설치된 센서데이터 수집용 보드 52
[그림 31] MCP3424 ADC 53
[그림 32] 수축거리 실험 구상도 55
[그림 33] 수축거리 측정 순서도 56
[그림 34] VP20B 수축거리 테스트 58
[그림 35] 외경 ∅4mm 호스 석션컵 공압 그래프 60
[그림 36] 외경∅8mm 호스 석션컵 공압 그래프 60
[그림 37] 진공파괴시 그래프 61
[그림 38] VP50W 5단 벨로우즈 석션컵 62
[그림 39] VP25R 기본형 석션컵 62
[그림 40] 하중측정 실험 구상도 63
[그림 41] 하중측정 실험 64
[그림 42] 하중측정 순서도 65
[그림 43] STB30 하중테스트 66
[그림 44] 전체 하중 그래프 68
[그림 45] 좌우로 수축한 석션컵 70
[그림 46] VP50W 하중,공압 그래프 70
[그림 47] 스펀지타입의 석션컵 71
[그림 48] 스펀지타입의 실험 중 사진 72
[그림 49] 타입별 하중 추이 그래프 73
[그림 50] 흡착력 실험 구상도 75
[그림 51] 흡착력 시험 순서도 75
[그림 52] 흡착력 시험 원본 그래프 76
[그림 53] 흠착력 시험 간략 그래프 77