고정밀 모션 스테이지 선택 방법
적합한 정밀 스테이지를 선택하려면 단순히 정확도와 분해능을 비교하는 것만으로는 부족합니다. 이상적인 솔루션은 필요한 운동 방식(선형 또는 회전)은 물론, 이동 범위, 하중, 힘 또는 토크, 반복성, 속도, 기계적 통합성, 작동 환경 등에 따라 달라집니다.
PiezoMotor의 정밀 스테이지 제품군은 Piezo LEGS® 모터 기술과 고품질 기계식 스테이지 설계를 결합한 것입니다. 이 제품군에는 반도체 장비, 계측, 광학, 포토닉스, 현미경, 의료 기술 및 첨단 자동화 분야의 응용 분야를 위한 선형, XY, Z축, 회전 및 각도 측정용 스테이지가 포함되어 있습니다.
직선 운동인가, 회전 운동인가?
첫 번째 단계는 필요한 동작의 유형을 파악하는 것입니다.
선형 스테이지는 직선 축을 따라 페이로드를 이동시킵니다. 이 장치는 주로 위치 결정, 스캐닝, 초점 조절, 정렬, 분사 및 측정 용도로 사용됩니다.
회전 스테이지는 회전축을 중심으로 페이로드를 이동시킵니다. 일반적으로 각도 위치 결정, 검사, 정렬, 인덱싱 및 방향 설정에 사용됩니다.
여러 방향의 움직임이 필요한 응용 분야에서는 선형 스테이지와 회전 스테이지를 결합하여 다축 시스템을 구성할 수 있습니다.
정확도, 정밀도 및 재현성
정밀도는 스테이지가 명령된 위치에 얼마나 정확하게 도달하는지를 나타냅니다. 반복성은 스테이지가 동일한 위치로 얼마나 일관되게 복귀하는지를 나타냅니다.
주요 사양은 다음과 같습니다:
- 위치 측정 정확도
- 양방향 재현성
- 인코더 해상도
- 최소 증분 이동량
- 선형 스테이지의 직진도 및 평탄도
- 로터리 스테이지의 런아웃 및 흔들림
- 피치, 요, 롤 오차
성능은 스테이지, 인코더, 컨트롤러, 페이로드, 장착 구조 및 작동 환경을 포함한 전체 시스템 차원에서 평가되어야 합니다.
이동 거리 및 각도 범위
리니어 스테이지의 경우, 필요한 이동, 정렬 및 보정 작업을 지원할 수 있는 이동 범위를 선택하십시오. PiezoMotor 리니어 스테이지는 8, 16, 25 mm의 이동 범위를 갖춘 제품으로 제공됩니다.
회전 스테이지의 경우, 필요한 각도 범위, 회전 방향, 기계적 한계, 그리고 해당 용도에 인덱스 방식, 양방향 방식, 또는 연속 운동 중 어떤 방식이 필요한지를 고려해야 합니다.
선택된 범위는 현재의 요구 사항을 충족하는 동시에 향후 조정을 위한 합리적인 여유를 확보해야 합니다.
하중, 힘, 토크 및 관성
선형 스테이지의 경우, 총 적재 하중과 이를 가속, 이동 및 고정하는 데 필요한 힘을 고려해야 합니다. 모델에 따라 PiezoMotor 선형 스테이지는 최대 6 N 또는 20 N의 스톨 힘 수준을 제공하는 제품이 있습니다.
회전 스테이지의 경우 다음 사항을 고려하십시오:
- 적재 중량
- 필요 토크
- 회전 관성
- 중심
- 가속 및 감속
- 편심 하중
- 장착 방향
다축 구성에서 하부 스테이지는 탑재체와 그 위에 장착된 모든 스테이지의 무게를 지탱해야 합니다.
속도 및 침전 시간
최대 속도뿐만 아니라 전체 운동 프로파일을 종합적으로 고려해야 합니다.
주요 요인으로는 다음이 있습니다:
- 이동 거리 또는 회전 각도
- 가속 및 감속
- 유효하중과 관성
- 정착 시간
- 위치 안정성
- 듀티 사이클
대규모 이동과 정밀 위치 조정을 결합한 응용 분야는 종합적인 모션 시스템으로 평가되어야 합니다.
전원 없이 위치 유지
Piezo LEGS® 기술은 기존의 기어 없이도 직접 구동 방식을 구현합니다.
모터는 구동되지 않을 때 기계적으로 위치를 유지할 수 있습니다. 이를 통해 발열과 에너지 소비를 줄이는 동시에 정밀도가 요구되는 응용 분야에서 안정적인 위치 제어를 지원할 수 있습니다.
크기 및 기계적 통합
단계를 선택하기 전에 다음 사항을 확인하십시오:
- 전체 치수
- 장착 구멍 배열
- 이동 플랫폼의 치수
- 탑재물의 무게 중심
- 케이블 배선 및 커넥터 방향
- 필수 장착 방향
- 추가 운동축과의 호환성
- 설치 및 유지보수를 위한 접근
부적절한 설치로 인해 정확도, 재현성 및 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로, 견고하고 평평한 장착 표면이 필수적입니다.
환경 요건
온도, 진동, 오염, 자기장 및 진공 조건은 위치 결정 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
용도에 따라 다음 사항을 고려하십시오:
- 진공 호환성
- 비자성 구조
- 발열량이 낮음
- 청정 환경 요건
- 온도 안정성
- 외부 진동
일부 용도의 경우, 진공 환경과 호환되거나 비자성인 사양을 선택할 수 있습니다.
컨트롤러 호환성
스테이지, 인코더 및 컨트롤러는 하나의 통합 시스템으로 작동해야 합니다.
PiezoMotor의 PMSD 컨트롤러 플랫폼은 1축에서 4축까지의 구성을 지원하며, LAN, USB, RS-485 및 RS-232C를 통한 통신이 가능합니다. 이를 통해 리니어 스테이지와 회전 스테이지를 독립적으로 작동시키거나, 연동된 다축 시스템의 일부로 운영할 수 있습니다.
컨트롤러를 선정할 때는 다음 사항을 고려해야 합니다:
- 축의 수와 유형
- 인코더 인터페이스
- 통신 프로토콜
- 필수 모션 함수
- 축 동기화
- 기계 제어 아키텍처
지원 및 시스템 통합
PiezoMotor는 애플리케이션 분석 및 제품 선정부터 컨트롤러 구성, 시스템 통합, 기술 지원에 이르기까지 고객을 지원합니다.
스웨덴, 미국, 핀란드, 일본에 걸친 당사의 글로벌 사업망을 통해 주요 기술 시장의 OEM 및 산업 고객사를 지원할 수 있습니다.
요약
고정밀 스테이지를 선택할 때는 다음 사항을 고려하십시오:
- 직선 운동 또는 회전 운동
- 정확도와 재현성
- 선형 이동 거리 또는 각도 범위
- 하중, 힘, 토크 및 관성
- 속도 및 침전 시간
- 무대 크기
- 환경 요건
- 컨트롤러 호환성
- 다축 통합
PiezoMotor의 정밀 스테이지는 콤팩트한 기계적 설계와 Piezo LEGS® 직결 구동 기술을 결합하여, 까다로운 OEM 및 산업용 애플리케이션에 정확하고 안정적인 동작을 제공합니다.