정밀 위치결정에 다축센서의 활용

전문가 제언

 

○ 가공물은 공작기계의 절삭공구에 대하여 또 측정 물은 측정자(프로브)에 대하여 일정위치에 놓고 그의 위치에 확고히 정지시켜 놓지 않으면 안 된다. 가공물이나 측정 물을 일정위치에 놓는 것을 위치결정이라 한다. 물체(강체)를 3차원 공간에 놓았을 경우 서로에 직각인 축 방향에의 직선운동과 각 축에 평행한 직선을 중심으로 한 회전운동이 될 수 있다. 이의 경우 공학적 표면을 취하면 각각 반대방향의 운동도 포함하여 자유도는 12로 되지만, 일반적인 위치결정에서는 각 축에 대한 직선운동과 회전운동의 6자유도로 하고 있다.

○ 가공물을 절삭하는 경우 가공물 또는 절삭공구의 자유도를 어느 특정한 운동만 제한, 즉 구속하지 않으면 안 된다. 이 자유도와 구속도와의 관계에 대하여 위치를 결정한다고 하는 것은 위치의 변화를 제한하는 것이다. 이렇게 위치제한을 풀고 운동시켜 그 변위의 크기를 잴 수이는 장치를 위치결정 장치라 한다. 그 위치변위를 어떤 방법과 어떤 종류의 센서를 사용 계측 할 것인지에 따라 위치결정 장치의 정밀도가 결정된다.

○ 종래는 각 축에 대하여 각각의 1축 방향 센서를 활용 변위를 계측하는 것이 일반적이었으나 최근 센서기술의 발전으로 실시간 동시 3축 변위의 계측센서가 개발되어 한층 초고정밀도의 위치결정 장치를 실현할 수 있게 되었다는 보고가 있다. 2축 회절격자를 사용한 3축 검출이 가능한 회절 광 간섭 형 표면 엔코더(Surface Encoder)및 회절격자 스케일을 사용한 3축 검출이 가능한 각도 센서가 개발되어 초고정밀 위치결정을 실현하고 있다.

○ 위치결정기구의 제조기술은 일본이 선점하고 있으며, 대표적 기업으로는 일본 THK, NSK, NTN등의 베어링 회사이며, 우리나라는 한국베어링(KBC), 삼익THK, 한국 NSK등의 회사가 있지만, 대부분 초정밀 위치결정장치는 일본의 기술 협력 하에 생산하고 있는 것이 현상이다. 리니어 구동 유닛, 다관절 로봇 등 기계요소에 대한 2016년 국제기계 산업전이 11월 대구에서 개최될 예정에 있다. 

저자

Sou ITOU, Yuki SHIMIZU and I KO

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

60(11)

잡지명

機械設計

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

40~45

분석자

정*갑

분석물

• 정밀 위치결정에 다축센서의 활용.pdf [524,757 byte]

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