Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A (대한기계학회논문집A)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Design of Electromagnetic Moving-coil type Voice Coil Motor for Scanning mirror of Barcode reader

바코드 리더용 스캐닝 미러를 위한 무빙 코일 타입 VCM 설계

  • 신부현 (국립한밭대학교 기계공학과) ;
  • 이정우 (국립한밭대학교 기계공학과) ;
  • 심현호 (국립한밭대학교 기계공학과) ;
  • 박상구 (국립한밭대학교 기계공학과) ;
  • 이승엽 (서강대학교 기계공학과)
  • Received : 2015.04.10
  • Accepted : 2015.11.17
  • Published : 2016.01.01
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Abstract

A voice coil actuator with moving coil type for scanning mirror system of barcode reader has been developed. The actuator has a simple structure including a magnet, a coil and a pin. The performance of the actuator is analyzed by a linearized theoretical model. And the dynamic performance of the proposed actuator is predicted through motor constant and restoring constant obtained by finite element simulations. The theoretical model was verified by the prototype which has 64 Hz resonance frequency and 60 deg reflecting angle. We also discovered that that 3 V input can make the actuator rotate over 61.8 deg reflecting angle at 50 Hz resonance frequency. The proposed actuator can simplify its driving configuration because of its implementation of open-loop control.

바코드 리더를 위한 전자기력을 이용한 소형 회전 무빙 코일 타입 보이스 코일 구동기를 개발하였다. 본 구동기는 1 개의 자석과 1 개의 코일 그리고 1 개의 복원핀으로 이루어진 간단한 구조이다. 구동기는 DC 모터의 선형으로 근사화한 이론적인 모델링으로 해석하고, 유한 요소 해석 프로그램으로 모터 상수와 복원력 상수를 계산하여 동적 성능을 예측하였다. 공진 주파수는 64 Hz 이며 바코드 리더를 위한 50 Hz 의 주파수에서 60 deg 의 반사각을 가짐으로 예측되었다. 시작품을 제작하여 실험을 통하여 3 V 의 입력 전압에서 50 Hz 의 주파수에서 61.8 deg 의 반사각을 가짐을 확인하였다. 제안된 구동기는 Op-amp 를 이용하여 간단한 개루프 제어 회로 구성이 가능하다.

Keywords

References

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