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리니어가이드의 계측기술(Measurement Technology for Linear Guide)

전문가 제언: □ 리니어가이드는 자동화 기기의 핵심 부품으로서 로봇 등 자동화 기기나 반도체 제조장비, CNC선반 등의 공작기계 등에 쓰인다.

□ 그러나 장치설비가 점차 고속, 고 정밀을 추구함에 따라서 리니어가이드도 고속화 고정밀화하게 되는데 머시닝센터나 방전가공기 등 공장자동화시스템을 위해서는 직선운동의 고속화와 고정밀화가 필수적이다.

□ 여기엔 회전운동을 직선운동으로 변화시킬 수 있는 리니어모터의 적용에 따라 직접적인 직선구동이 가능해져서 소음, 진동 문제를 해결함으로서 고속, 고정밀화가 가능하게 되었다.

□ 리니어모터를 채용하게 되면, 백 래시가 없고, 스트로크에 제한이 없어서 한개 축에 다양한 유닛을 탑재할 수 있어 방전가공기 등 공작기계 및 반도체 장비에 적용되고 있다.

□ 또, 공작기계의 이동부가 이동방향에서 반전할 때 마찰력도 반전되어 로스트 모션이 발생하는데 볼나사의 지지를 더블 앵커 방식으로 한 리니어 롤러가이드는 로스트모션을 향상시켜서 미세이송과 가공정밀도를 향상시키고 있다.

□ 본문에서는 리니어가이드의 정밀도 등 측정방법과 특히 정밀도 예측을 위한 해석기법을 소개하여 실험치가 근사하고 있음을 보여주고 있어 정밀도를 높이기 위한 툴로서의 가능성도 보여주고 있다.

□ 우리나라에서도 볼나사를 적용하는 리니어가이드방식과 미끄럼가이드방식을 병행한 복합가이드방식을 적용시킨 머니싱센터가 개발되어 고속절삭이 가능하게 되는 등, 리니어가이드의 개선사례가 잇따르고 있어서 고무적이다.

□ 이러한 하드웨어 개발과 함께 정밀도를 더욱 향상시키기 위해서 정밀도 예측을 위한 해석기법 등 이론적인 배경을 갖춘다면 정밀기계의 향상에 큰 도움이 될 것으로 보여 진다.

저자: Masakazu UMEZAWA
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