Compliant Mechanism을 적용한 Air Pressure Sensor 설계

Abstract

본 연구는 최근 각 제조회사에서 중요시되고 있는 6시그마 정책과 원가절감 정책에 따라서 과 설계되어있는 제품을 과학적인 연구방법을 통해 제품 특성을 만족하는 범위 내에서 부품 간소화 및 삭제를 하고자 한다. Air Pressure Sensor의 내부 구조는 상, 하 케이스, 유동판, 마그넷, 실리콘 댐퍼, 스프링, Hall Sensor PBA로 구성되어있으며, 이 중에서 기계적 운동을 하는 스프링과 유동판을 결합하여 Compliant Mechanism을 만들어 부품 수를 줄여 공정에 따른 총 불량률을 줄이고 원가절감을 실현하며, Air Pressure Sensor의 스프링이 가지고 있는 고질적인 불량해결과 동시에 생산성 향상을 기대하고 있다. 본 논문에서는 폴리머 재질의 Compliant Mechanism을 통해 기존의 Air Pressure Sensor 탄성체인 금속 스프링을 대체 할 수 있도록 Ansys를 이용하여 유한요소해석과 실제 3D프린트를 사용하여 만든 시료로 시험하고 구조와 특성을 비교 검토하여 기존 Air Pressure Sensor의 구조를 대체할 수 있음을 입증하였다.