갠트리 시스템용 데카르트 로봇

위치 결정 스테이지와 테이블은 모션 제어 시스템에서 작업물을 고정하거나 특정 작업을 위해 위치를 조정하는 데 사용됩니다. 선형 또는 회전 스테이지나 테이블은 대부분 완전한 모션 하위 시스템입니다. 즉, 스테이지나 테이블 자체는 선형 모션 구성 요소, 모터 또는 액추에이터, 인코더, 센서, 컨트롤러와 같은 모션 제어 구성 요소 시스템으로 구성됩니다. 예를 들어, 위치 결정 스테이지는 일반적으로 선형 가이드 또는 캐리지와 일종의 구동 장치로 구성된 선형 모션 어셈블리입니다.

스테이지와 테이블은 산업용 로봇, 광섬유 및 광자공학, 비전 시스템, 공작 기계, 조립, 반도체 장비, 의료 부품 레이저 가공, 미세 가공, 전자 제조 및 기타 산업 자동화 애플리케이션과 같은 다양한 고성능 애플리케이션에 사용됩니다.

스테이지는 여러 가지 유형의 동작을 제공할 수 있습니다. 선형, 회전 또는 리프트 유형(Z축 위치 결정 스테이지)까지 있습니다. 스테이지는 한 방향(또는 축)으로만 이동하거나, 여러 방향으로 이동하거나(XY 위치 결정), 마이크로미터 또는 나노미터 범위의 움직임을 갖는 나노 위치 결정 애플리케이션처럼 매우 작고 정밀한 동작을 수행하는 등 다양한 방식으로 구성될 수 있습니다.

스테이지와 테이블의 위치 조정을 위한 구동 메커니즘은 비용 및 원하는 정확도를 포함한 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 스테이지는 선형 서보 모터로 구동되는 직접 구동 방식이나 모터, 기어 및 커플링의 조합으로 구동되는 방식, 선형 또는 회전 액추에이터(전기 액추에이터 또는 공압 또는 유압 구동 방식)로 구동되는 방식 등이 있습니다. 다른 방식으로는 벨트 풀리 시스템, 볼 스크류 또는 리드 스크류 등이 있습니다.

정밀도 및 정확도 요건은 위치 결정 스테이지 조립에 사용되는 부품과 같은 설계 결정에도 영향을 미칠 수 있습니다. 신뢰성과 높은 정확도가 요구되는 스테이지에 사용되는 부품 중 하나는 에어 베어링입니다. 에어 베어링은 고정 요소와 이동 요소 사이에 얇은 가압 공기막을 형성하여 하중을 지지합니다. 상대 운동이 아닌 압력원이 공기막을 형성하기 때문에 일반적으로 정공 베어링이라고 합니다.

일반 베어링과 달리 에어 베어링은 표면이 기계적 접촉을 하지 않으므로 윤활이 필요하지 않습니다. 표면이 마모되지 않아 미립자가 발생하지 않아 클린룸 환경에 적합합니다. 깨끗하고 여과된 공기를 공급받으면 베어링은 수년간 고장 없이 작동할 수 있습니다.

적절한 위치 결정 단계를 선택하는 데 중요한 매개변수로는 애플리케이션의 필요한 해상도(또는 이동 또는 측정할 가장 작은 증분), 필요한 반복성과 정확도, 백래시 및 히스테리시스와 같은 기타 기계적 매개변수 등이 있습니다.