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공기정압가이드를 사용한 위치결정기구의 설계 포인트

전문가 제언: ○ 정밀위치결정기술은 가공 기를 비롯하여 제조 장치나 검사？측정 장치에서는 불가결인 기술로 액추에이터, 안내요소, 센서 및 제어기술 등의 폭 넓은 기계？전자기술의 집대성이다. 최근 반도체제조 장치, 로봇에 이르기까지 폭 넓은 영역에 이용이 확대되고 있으며, 정밀？정확한 운동뿐만이 아니라 고속화 요구도 높아지고 있지만, 고기능화에는 발열이나 진동 등의 문제가 아직은 산적해 있다.
○ 이러한 문제의 해결책으로 공기정압가이드를 이용한 위치결정기구의 설계 포인트에 관한 자료가 제공되고 있다. 공기정압가이드에 이용되는 공기베어링은 조리개(aperture)의 종류와 베어링 간극의 크기에 따라 그의 성능이 변화함으로 용도에 따른 조리개의 종류와 간극 크기를 정하는 수법을 제공하고 있다. 공기정압베어링은 위치결정기구 외에도 지그연삭기 등의 연삭장치 축의 고속회전(20만 rpm이상)과 치과의 치 연삭 장치의 숫돌 회전축의 고속회전용으로도 사용되고 있다. 축 고속회전에 공기정압베어링 외에도 전자력을 이용한 자기베어링이 쓰이는 경우도 있다.
○ 고정밀도인 위치결정을 필요로 하는 모션의 축 받침에는 공기정압베어링이나 자기베어링을 사용하지만, 위치 이동용으로는 스테핑 모터나 서보모터가 사용되며, 스테핑 모터는 기계적 구조에 고정밀도인 위치결정이 가능한 특징이 있어 일본의 오리엔탈 모터 사는 배터리를 쓰지 않는 다 회전 압솔루트(absolute)센서를 탑재한 크로즈드 루프 스테핑 모터를 개발, 압솔루트 센서의 기계원점위치 유지 기능에 의한 높은 반복위치결정 정밀도를 실현, 이 기술을 채용 모터와 볼 스크루를 일체화 한 콤팩트 선형액추에이터를 개발 콤팩트 직동구조를 실현, 조립정밀도나 전달기구의 영향에 의한 위치결정오차를 억제할 수 있게 하고 있다.
○ 선진공업국은 정밀위치결정기구설계에 필요한 요소기술이 매일이 다르게 진화하고 있는 반면 우리나라는 대체적으로 이들 요소부품을 수입 조립하는 수준에 머무르고 있어 독자적인 기술 확보가 필요로 된다.

저자: 宮武正明
자료유형: 니즈학술정보