고정밀 피에조 모터
제조 분야에서 더 높은 정확도에 대한 요구가 정밀 기계 및 측정 도구의 개발을 이끌고 있습니다. 의료 분야의 분석 기기와 조작기는 점점 더 정확해지고 있습니다. 반도체 업계에서는 실리콘 웨이퍼의 소자 크기를 축소하기 위해 고정밀 기기를 지속적으로 개발하고 있습니다. 최고의 정밀도가 요구되는 곳이라면 어디든 피에조 레그® 모터가 필요합니다.
마이크로미터, 나노미터, 심지어 나노미터 이하의 정밀도를 원하지만 기존의 전기 모터로는 충분하지 않을 때 당사는 솔루션을 제공합니다. 당사의 모터는 나노미터 범위까지 정밀하고 즉각적인 응답 시간을 제공하며 백래시 문제가 발생하지 않습니다. 다이렉트 드라이브는 고정밀 이동을 위해 기어나 리드 스크류가 필요하지 않습니다. 작은 크기와 높은 출력은 또 다른 장점입니다.
특허받은 Piezo LEGS® 기술은 고객에게 새로운 가능성을 제공하는 것으로 입증되었습니다.
정확도에 대한 참고 사항
공급업체마다 동일한 사양에 대해 서로 다른 용어를 사용하기 때문에 서로 다른 모션 시스템 간의 사양을 비교하는 것은 지루한 작업이 될 수 있습니다. 이 용어들은 실제로 무엇을 의미할까요? 아래에서는 ISO 5725-1에 제시된 어휘를 중심으로 이를 정리해 보겠습니다.
해상도
기계식 드라이브 시스템의 경우 해상도는 축에서 출력할 수 있는 가장 작은 위치 변화를 의미합니다. 인코더의 경우 해상도는 인코더가 감지할 수 있는 가장 작은 증분입니다.
정확도
ISO 5725에 따르면 정확성을 설명하기 위해 진실성과 정밀도라는 두 가지 용어가 사용됩니다. 이를 해석하는 방법은 아래 그림을 통해 명확하게 설명되어 있습니다.
진실성
무한히 반복되는 측정값의 평균과 기준값(실제값 또는 허용된 기준값) 사이의 일치도가 얼마나 가까운지를 나타냅니다. 정확도는 반복 측정에서 일정하게 유지되거나 예측 가능한 방식으로 변화하는 시스템적 오류에 따라 달라집니다. 진실성의 척도는 종종 편향성으로 표현됩니다. 편향성은 테스트 결과의 기대치와 허용된 기준값 사이의 차이입니다.
정밀도
반복 측정의 일치도 사이의 근접성입니다. 정밀도 측정은 항상 짧은 시간 동안 일정한 조건에서 이루어집니다. 다시 말해 정밀도는 일정한 조건에서 측정 결과가 얼마나 달라지는지를 의미합니다. 정밀도는 무작위 오류의 분포에만 의존하며 실제 또는 지정된 값과는 관련이 없습니다. 정밀도는 일반적으로 부정확도로 표현되며 테스트 결과의 표준 편차로 계산됩니다. 표준 편차가 클수록 정밀도가 낮습니다.
반복성 반복성 조건에서의 정밀도입니다. 즉, 동일한 테스트 항목에 대해 동일한 방법, 동일한 작업자가 단시간 내에 동일한 테스트 설정을 사용하여 측정 조건을 일정하게 유지한 상태에서 독립적인 테스트 결과를 얻을 수 있음을 의미합니다.
정확도는 아래 그림으로 설명할 수 있습니다. 정확도와 정밀도의 조합이 표시되어 있으며 정확도와 상호 작용하는 방식이 나와 있습니다. 모션 시스템의 경우 정확도가 높은 오른쪽 상단에 있는 것이 가장 이상적입니다. 오른쪽 하단의 정확도는 보정을 통해 개선할 수 있습니다. 핵심은 높은 반복성을 갖는 것입니다.

진실성과 정확성 간의 상호작용과 정확도에 미치는 영향.
드라이브 시스템의 정확도는 백래시, 마찰, 마모, 히스테리시스, 드리프트, 드라이브 또는 측정 시스템의 비선형성 등과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 이러한 요인 중 일부는 관심 지점에서 직접 측정하여 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 리니어 스테이지에는 엔코더가 내장되어 있어 스테이지의 움직이는 부분에서 직접 측정할 수 있습니다. 또 다른 방법은 레이저 간섭계로 이동 대상 물체를 직접 측정하는 것입니다.
피에조레그 모터를 사용할 때 정확도 측면에서 몇 가지 이점을 언급할 가치가 있습니다. 이 모터는 압전 재료와 이동 대상에 부착된 이동 막대 사이의 마찰 접촉에 의존합니다. 피에조레그 모터는 피에조 소재가 항상 구동봉과 직접 접촉하기 때문에 진정한 직접 구동이 가능합니다. 따라서 추가적인 기계 부품에 의존하지 않고 모터 자체에 모션 구성 요소의 수를 최소한으로 줄일 수 있습니다. 따라서 압전 소재의 고유한 강성을 최대한 활용하여 백래시, 마찰 및 마모 등이 없는 견고한 모션 시스템을 제공할 수 있습니다. 또한 피에조 모터 시스템의 마모는 미세하며 반복 가능한 성능으로 시간이 지나도 안정적인 성능을 제공합니다. 전체 시스템이 안정적이고 예측 가능하기 때문에 이러한 시스템의 튜닝은 종종 더 쉽습니다. 피에조레그 모터의 해상도는 서브나노미터 수준이기 때문에 피에조레그 구동 시스템에서 제한적인 구성 요소는 인코더인 경우가 많습니다. 따라서 피에조레그 모터는 모션 시스템에서 높은 정확도를 달성할 수 있는 수단을 제공합니다.
