지난 10년간 모션 기술의 주요 발전은 제어 시스템과 전자공학 분야에서 이루어졌습니다.

오늘날의 포지셔닝 스테이지는 까다로운 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 맞춤형 통합과 최신 모션 프로그래밍 기술 덕분에 스테이지는 놀라운 정확도와 동기화를 구현할 수 있습니다. 더욱이, 기계 부품 및 모터 기술의 발전은 OEM 업체들이 다축 포지셔닝 스테이지를 더욱 효율적으로 통합할 수 있도록 지원하고 있습니다.

단계별 기계적 발전

기존의 스테이지 구조는 XYZ 액추에이터 조합에서 선형 축을 어떻게 결합하는지 생각해 보십시오. 어떤 경우에는 (모든 경우는 아니지만) 이러한 직렬 운동학적 설계가 부피가 크고 위치 오차가 누적될 수 있습니다. 반면, 통합형 구조(동일한 카르테시안 스테이지 형식이든 헥사포드나 스튜어트 플랫폼과 같은 다른 구성이든)는 제어 알고리즘에 의해 더욱 정확한 움직임을 출력하며 동작 오차가 누적되지 않습니다.

기존의 스크류 구동 방식(한쪽 끝에 모터와 기어가 있는 방식)은 탑재체가 자체 전원 공급이 필요하지 않고 전체 길이가 문제가 되지 않을 때 구현하기 쉽습니다. 그렇지 않은 경우, 기어는 모터가 움직이는 끝부분의 스테이지 내부에 배치할 수 있으므로 전체 위치 결정 스테이지의 크기에는 모터 길이만 추가됩니다.

필요한 경우, 카르테시안 좌표계는 선형 모터와 같은 특수 부품과 사전 통합될 때 오류를 최소화할 수 있습니다. 이러한 선형 모터는 현재 고속 포장 생산 기계 분야에서 큰 비중을 차지하고 있습니다.

일부 하위 구성 요소는 무대 형태에 대한 전통적인 개념에 도전하는 형태를 띠기도 합니다. "곡선형 선형 모터 섹션은 완전한 타원형 동력 전달 루프를 가능하게 합니다. 여기서 가이드 휠은 ​​최적의 힘 전달을 위해 움직이는 요소를 자석으로부터 정확한 거리에 유지합니다. 높은 가속도를 위해서는 특수 휠 재질과 베어링 설계가 필수적이며, 이는 불과 몇 년 전만 해도 불가능했던 모션 시스템입니다."

소형 위치 결정 스테이지에서는 더욱 정확한 피드백 장치, 효율적인 모터 및 드라이브, 그리고 고성능 베어링이 성능을 향상시킵니다. 특히, 예를 들어 직접 구동 모터가 통합된 나노 위치 결정 스테이지에서 이러한 효과가 두드러집니다.

다른 한편으로, 기존의 회전-선형 변환 부품을 맞춤형으로 제작하면 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다. 대형 애플리케이션의 경우 서보벨트 스테이지를 길이 제한 없이 연결할 수 있습니다. 이러한 장행정 스테이지를 선형 모터로 구동하는 것은 비용이 너무 많이 들고, 나사나 기존 벨트로 구동하는 것은 어려울 수 있습니다.

맞춤형 솔루션과 기성품 솔루션 중 어떤 것을 선택할지는 결국 애플리케이션 요구 사항에 달려 있습니다. 기성품 솔루션이 있고 모든 애플리케이션 요구 사항을 충족한다면 당연히 기성품을 선택하는 것이 좋습니다. 일반적으로 맞춤형 솔루션은 비용이 더 많이 들지만, 해당 애플리케이션에 정확하게 맞춰져 있습니다.

위치 결정 단계 전자 장치의 발전

저잡음 피드백과 향상된 전력 증폭기를 갖춘 전자 장치는 위치 결정 단계의 성능을 향상시키는 데 도움이 되며, 제어 알고리즘은 위치 결정 정확도와 처리량을 개선합니다. 요컨대, 제어 시스템은 엔지니어에게 위치 결정 단계 축의 네트워크 연결 및 동작 보정을 위한 그 어느 때보다 더 많은 옵션을 제공합니다.

오늘날 포장 라인 통합업체들이 다축 기능을 처음부터 구축할 시간이 없다는 점을 생각해 보십시오. 이 엔지니어들은 단순히 로봇이 서로 통신하고 일련의 작업대를 통해 제품이 간단하게 흐르도록 하는 것만 원합니다. 점점 더 많은 경우에 그 해답은 특수 목적 제어 장치인데, 이는 제어 장치가 10년 전보다 훨씬 경제적이기 때문입니다.

응용 프로그램은 포지셔닝 단계 혁신을 촉진합니다.

반도체 및 전자, 의료, 항공우주 및 방위, 자동차, 기계 제조 등 여러 산업 분야에서 오늘날의 스테이지와 갠트리에 변화가 일어나고 있습니다.

제조업체들은 모든 산업 분야에 맞춤형 설계를 제공하지만, 의료, 반도체, 데이터 저장 장치와 같은 첨단 기술 산업 분야에서는 더욱 전문화된 공정을 요구하는 경향이 있습니다. 이는 주로 경쟁 우위를 확보하려는 고객들의 요구 때문입니다.

다른 시각도 있습니다. 첨단 연구, 생명 과학 및 물리학 분야에서 소형 고정밀 모션 부품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. FUYU는 이러한 까다로운 과학 응용 분야를 위해 소형 고정밀 모션 스테이지인 Miniature Precision(MP) 시리즈를 제공하고 있습니다.

대규모 산업 전반의 소형화 추세는 분명히 포지셔닝 단계의 설계를 맞춤형으로 전환하도록 유도했습니다. 특히 소비자 가전 시장은 소형화의 주요 동력이며, 이는 더욱 얇은 휴대폰이나 TV와 같은 제품 포장과 관련이 있습니다. 그러나 물리적으로 작아진 기기에는 더 많은 저장 공간과 더 빠른 프로세서와 같은 향상된 성능이 요구됩니다. 이러한 성능 향상을 위해서는 더욱 빠르고 정확한 자동화 공정이 필요합니다.

하지만 디바이스 패키징 및 광학 커플링 요구 사항은 1마이크로미터 이하의 정밀도를 요구합니다. 이러한 정밀도와 대량 생산의 처리량 요구 사항을 결합하면 자동화에 상당한 어려움이 발생합니다. 이러한 경우 대부분, 특정 단계 또는 여러 단계, 더 나아가 전체 자동화 솔루션은 최종 고객의 정확한 요구 사항에 맞춰 맞춤 제작되어야 합니다.