엔코더씰의 자성 측정 향상을 위한 자동 발란스 및 에어-갭 조정 시스템 = Development of an Automated Balance and Air-Gap Adjustment System for Enhancing Magnetic Measurement of Encoder Seal

국문 초록 (Abstract)

자동차 산업에서는 주행 안정성과 제동 성능 확보가 기술 개발의 핵심 과제로 강조되고 있다. 특히 ABS(Anti-lock Braking System)와 같은 안전장치는 제동 시 차량의 미끄러짐을 방지하여 안정성을 높이는 역할을 하며, 그 핵심 구성요소 중 하나인 엔코더씰(Encoder Seal)의 품질은 시스템의 정밀 동작에 직접적인 영향을 미친다.
엔코더씰은 자성 물질의 다극 패턴을 이용해 회전 속도를 감지하는데, 이때 자성 밀도 분포의 균일성과 자성 밀도의 측정은 감지 정확도와 신호 안정성을 결정짓는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 이러한 자성 밀도 측정의 불균일 문제를 최소화하기 위해, 자동 발란스 및 에어-갭 조정 시스템을 설계·구현하였다.
개발된 시스템은 기존의 작업자 수동 세팅 방식에서 발생하던 편차 및 자속 밀도의 불균일성을 효과적으로 개선되었으며, 측정의 정확도와 반복 재현성도 확보하였다.
실험 결과, 자동화된 조정 시스템을 적용하면 에어-갭 변동 폭이 기존 대비 크게 감소하였고, 자속 밀도 분포가 축소되어 균일한 자성 밀도 측정이 유지됨을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 시스템은 작업자 숙련도 의존성을 줄이고, 생산 공정의 신뢰성과 품질 일관성을 향상하는 데 효과적인 대안임이 입증되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the automotive industry, ensuring driving stability and braking performance remains and critical focus of technological development. Safety devices such as the Anti-lock Braking System(ABS) play a vital role in enhancing stability by preventing vehicle skidding during braking. A core component of the ABS is the Encoder Seal, whose quality directly affects the precise operation of the system. The Encoder Seal detects rotational speed using a multi-pole pattern of magnetic material. Crucially, the uniformity of the magnetic flux density distribution and the accuracy of its measurement are key factors determining sensing precision and signal stability. Conventional manual setting methods often lead to non-uniformity in these magnetic density measurements.
This paper addresses the issue of non-uniformity in magnetic density measurement by designing and implementing an Automated Balance and Air-Gap Adjustment System. The developed system was engineered to effectively mitigate the variations and magnetic flux density inconsistencies inherent in the existing manual operator setup method. By achieving this automation, the system successfully secured improved measurement accuracy and repeatability.
Experimental results confirmed that the application of the automated adjustment system led to a significant reduction in the air-gap fluctuation range compared to the conventional method. Furthermore, the magnetic flux density distribution was narrowed, consistently maintaining a uniform magnetic density measurement. Therefore, the system proposed in this thesis proves to be an effective alternative for reducing dependency on operator skill levels and for enhancing production process reliability and quality consistency in the manufacturing of Encoder Seals.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구 배경 및 필요성 1
• 2. 연구 목표 및 기여 3
• Ⅱ. 관련 연구 및 문제점 5
• 1. 엔코더씰의 제조공정 5
• 2. 자성 고무의 배합 6
• 3. 착자의 원리 7
• 4. 엔코더 자성 밀도의 중요성 10
• 5. 발란스 및 에어-갭 세팅의 기술적 요구사항 12
• 6. 발란스 및 에어-갭 세팅의 문제점 18
• Ⅲ. 시스템 설계 및 구현 21
• 1. 시스템 개요 21
• 2. 자동 발란스 조정 시스템 기술 설계 21
• 1) 자동 발란스 조정 원리 21
• 2) 자동 발란스 조정 알고리즘 22
• 3) 자동 발란스 조정 하드웨어 구성 24
• 3. 자동 에어-갭 조정 시스템 기술 설계 25
• 1) 자동 발란스 조정 원리 25
• 2) 자동 발란스 조정 알고리즘 26
• 3) 자동 발란스 조정 하드웨어 구성 28
• 4. 활용 소프트웨어 30
• Ⅳ. 시험 및 결과 분석 32
• 1. 시험 방법 32
• 2. 성능 평가 32
• 1) 자동 발란스 조정 성능 평가 32
• 2) 자동 에어-갭 조정 성능 평가 34
• 3. 종합 평가 39
• Ⅴ. 결론 및 향후 연구 방향 43
• 참고문헌 44
• 영문초록 46
• 감사의 글 47