오늘날 포지셔닝 스테이지는 구체적이고 까다로운 출력 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 맞춤형 통합과 최신 모션 프로그래밍 덕분에 스테이지의 정확도와 동기화가 놀라울 정도로 향상되었습니다. 더욱이, 기계 부품과 모터의 발전은 OEM이 다축 포지셔닝 스테이지와 더 나은 통합을 계획하는 데 도움이 되고 있습니다.

무대를 위한 기계적 발전

기존 스테이지 구성에서 XYZ 액추에이터 조합으로 선형 축을 어떻게 결합하는지 생각해 보세요. 일부 경우(전부는 아니지만) 이러한 직렬 기구학 설계는 부피가 커지고 위치 오차가 누적될 수 있습니다. 반면, 통합 구성(동일한 데카르트 스테이지 형식이든 헥사포드나 스튜어트 플랫폼과 같은 다른 구성이든)은 모션 오차가 누적되지 않고 컨트롤러 알고리즘에 의해 제어되는 더 정확한 모션을 출력합니다.

기존의 스크류 구동 스테이지(한쪽 스테이지 끝에 모터와 기어링이 있는)는 페이로드에 자체 전원 공급 장치가 필요 없고 전체 길이가 문제가 되지 않을 때 쉽게 구현할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우, 기어링을 모터 이동 지점에서 스테이지 내부에 설치할 수 있으므로, 모터 길이만 전체 위치 결정 스테이지 설치 면적에 추가됩니다.

필요한 경우, 직교 좌표 설정은 선형 모터와 같은 특수 부품과 사전 통합되어 오류를 최소화할 수도 있습니다. 이러한 기능은 현재 고속 포장용 생산 기계에 큰 영향을 미치고 있습니다.

이러한 하위 구성 요소 중 일부는 스테이지 형태에 대한 기존 관념에 도전하는 형태로도 제공됩니다. 곡선형 선형 모터 섹션은 완전한 타원형 루프의 동력 전달을 가능하게 합니다. 이 경우, 가이드 휠은 ​​최적의 힘 전달을 위해 움직이는 요소를 자석으로부터 정밀한 거리에 유지하며, 특수 휠 소재와 베어링 설계는 높은 가속도를 위해 필수적입니다. 이는 불과 몇 년 전만 해도 불가능했던 모션 시스템입니다.

작은 위치 결정 단계에서는 보다 정확한 피드백 장치, 효율적인 모터와 드라이브, 고성능 베어링을 통해 성능이 향상됩니다. 예를 들어 직접 구동 모터가 통합된 나노 위치 결정 단계에서 특히 그렇습니다.

다른 분야에서는 기존 회전-선형 부품의 맞춤형 버전이 비용 절감에 도움이 됩니다. Bell Everman의 수석 및 최고 기술 책임자인 마이크 에버먼에 따르면, 대형 애플리케이션에서는 길이 제한 없이 서보벨트 스테이지를 접합할 수 있습니다. 이러한 롱 스트로크 스테이지에 선형 모터를 사용하는 것은 비용이 너무 많이 들 수 있으며, 나사나 일반 벨트로 구동하는 것은 어려울 수 있습니다.

맞춤형 또는 상용 기성품(COTS) 모션 제품을 선택할 때 한 가지 주의 사항이 있습니다.

맞춤형 솔루션과 기성품 설계 중 어떤 것을 선택할지는 결국 애플리케이션 요구 사항에 달려 있습니다. 기성품 솔루션을 사용할 수 있고 모든 애플리케이션 요구 사항을 충족한다면 기성품 솔루션을 선택하는 것이 당연합니다. 일반적으로 맞춤형 설정은 비용이 더 많이 들지만, 해당 애플리케이션에 완벽하게 맞춰져 있습니다.

위치 결정 단계 전자 장치의 발전

저잡음 피드백과 향상된 전력 증폭기를 갖춘 전자 장치는 위치 결정 스테이지 성능을 향상하는 데 도움이 되며, 제어 알고리즘은 위치 결정 정확도와 처리량을 향상시키고 있습니다. 간단히 말해, 제어는 엔지니어에게 위치 결정 스테이지 축의 네트워킹 및 동작 보정을 위한 그 어느 때보다 더 많은 옵션을 제공합니다.

오늘날의 포장 라인 통합업체들이 다축 기능을 처음부터 구축할 시간이 없다는 점을 생각해 보세요. 에버먼에 따르면, 이러한 엔지니어들은 단순히 통신하고 일련의 작업대를 통해 제품이 원활하게 흐르는 로봇을 원할 뿐입니다. 점점 더 많은 경우, 그 해답은 특수 목적 제어 장치입니다. 10년 전보다 제어 장치가 훨씬 경제적이기 때문입니다.

응용 프로그램은 위치 결정 단계 혁신을 촉진합니다.

반도체 및 전자, 의료, 항공우주 및 방위, 자동차, 기계 제조 등 여러 산업이 오늘날의 단계와 거더에서 변화를 촉진하고 있습니다.

이 모든 산업은 어떤 식으로든 변화를 주도하고 있습니다. 고정밀 모션 분야에서는 수율과 정확도를 불과 몇 년 전만 해도 달성할 수 없었던 수준으로 끌어올리려는 산업의 움직임이 우리를 이끌고 있습니다. 우리는 하나의 방식이 모두에게 맞는 것은 아니며, 대부분에게 맞는 경우도 드물다는 것을 알고 있습니다.

제조업체는 모든 산업 분야에 맞춤형 디자인을 제공하지만, 의료, 반도체, 데이터 저장 장치 등 첨단 산업 분야에서는 더욱 전문화된 단계를 추구하고 있습니다. 이는 주로 경쟁 우위를 확보하고자 하는 고객 때문입니다.

다른 사람들은 조금 다르게 생각합니다. 첨단 연구, 생명 과학, 물리학 분야에서 소형 고정밀 모션 구성품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그러나 그는 이러한 산업이 맞춤형 스테이지에서 더 쉽게 구할 수 있는 표준화된 제품으로 전환하고 있다고 생각합니다. Miniature Precision(MP) 시리즈와 같은 소형 고정밀 모션 스테이지는 이제 Bishop-Wisecarver에서 까다로운 과학 분야에 사용할 수 있습니다.

대규모 산업의 소형화 추세는 일부 포지셔닝 단계의 설계를 맞춤화로 이끌었습니다. 가전 시장은 소형화를 주도하고 있으며, 특히 더 얇은 휴대폰과 TV와 같은 패키징과 관련하여 더욱 그렇습니다. 그러나 물리적으로 더 작은 기기는 더 큰 저장 공간과 더 빠른 프로세서와 같은 성능 향상을 가져옵니다. 이러한 측면에서 더 나은 성능을 얻으려면 더 빠르고 정확한 자동화 단계가 필요합니다.

그러나 장치 패키징 및 광 결합 요건은 마이크로미터보다 훨씬 낮습니다. 이러한 허용 오차를 대량 생산의 처리량 요건과 결합하면 자동화에 어려운 과제가 발생합니다. 이러한 경우, 단계(들), 더 중요하게는 전체 자동화 솔루션은 최종 고객의 정확한 요구에 맞게 맞춤 제작되어야 합니다.

IoT는 위치 결정 단계 설정에 진출하고 있습니다. 오늘날 연결된 세상에서 소비자는 제품이 서로 연결되고 함께 작동하기를 기대합니다. IoT가 모션 제어 및 공장 자동화의 모든 단계에 적용될 것이라는 점은 의심의 여지가 없습니다. 당사 제품은 연결된 공장을 지원할 수 있도록 완벽하게 갖춰져 있습니다. 이러한 상호 연결은 PLC, 필드버스, 무선, 이더넷 또는 드라이브 아날로그-디지털 I/O를 통해 이루어지며, 당사의 드라이브와 컨트롤러는 공장 연결 솔루션을 제공합니다. 이러한 연결성을 더욱 향상시키기 위한 향후 개발이 진행 중입니다.

우리 모두가 더 높은 수준의 자동화를 통해 연결된 공장으로 나아가면서, 기계 상태를 정밀하게 모니터링해야 할 필요성은 더욱 커질 것입니다. 기계 상태에 대한 신뢰할 수 있는 데이터 기반 피드백은 예상치 못한 기계 고장을 방지할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

IoT 기능은 이미 값비싼 작업물을 처리하는 반도체 제조 및 자동화 작업에 활용되고 있습니다.

선형 베어링과 가이드에 내장된 센서는 작동 온도 변화와 추가 진동을 모니터링하는데, 이는 베어링 고장의 주요 지표입니다. 베어링 자체에서 이러한 매개변수를 모니터링함으로써 고장 발생 전에 시정 조치를 취할 수 있습니다.