글수 917
12543
2009.11.26 13:26:07
극초정밀 스테이지-리니어 모터보다 정밀 (요잉)
2009.11.28 14:02:30
음 죄송하지만 테클좀 걸겠습니다
분해능은 모터와 드라이브와 관련된거지 그림에 대한 기구적이거와는 상관이 없습니다
물론 모터의 정도가 나와야 스테이지 정도가 나오는건 사실입니다
하지만 그건 제어적인 측면이고 기구적으로는
볼스크류의 정도 lm의 정도 그리고 가공 및 조립 정도에 따라 정밀 스테이지가 제작 됩니다
참고로 나노 단위의 제어에 쓰는 모터는 서버로는 안되고 초음파 모터(맞나?)를 쓰고 있는걸로 알고 있습니다(저도 써본적 없습니다)
서버가 분해능이 아무리 뛰어나도 앤코더 위치를 찿으면서 미세 진동이 있습니다
(참고로 서버도 제 눈이나 촉감으로는 진동을못느꼈습니다)
위에 그림은 석정반위에 스테이지를 꾸미신거 같은데
분해능에 의해 정밀도가 나오셨다면 리니어가 사양 업을 하시면 정밀도는 더 좋습니다
모터의 정도가 나와도 기구적 정도가 안나오면 그건 정도가 안나옴니다
그에비해 리니어 모터는 회전하는 모터를 펼쳐 놓은거니 정도는 좋으나 강한힘을 위해서는 사양이 높아지겠죠?
불쾌 하셨다면 죄송합니다 약간 미비한 답에 보완을 했다 생각 해주십시요
감사합니다
분해능은 모터와 드라이브와 관련된거지 그림에 대한 기구적이거와는 상관이 없습니다
물론 모터의 정도가 나와야 스테이지 정도가 나오는건 사실입니다
하지만 그건 제어적인 측면이고 기구적으로는
볼스크류의 정도 lm의 정도 그리고 가공 및 조립 정도에 따라 정밀 스테이지가 제작 됩니다
참고로 나노 단위의 제어에 쓰는 모터는 서버로는 안되고 초음파 모터(맞나?)를 쓰고 있는걸로 알고 있습니다(저도 써본적 없습니다)
서버가 분해능이 아무리 뛰어나도 앤코더 위치를 찿으면서 미세 진동이 있습니다
(참고로 서버도 제 눈이나 촉감으로는 진동을못느꼈습니다)
위에 그림은 석정반위에 스테이지를 꾸미신거 같은데
분해능에 의해 정밀도가 나오셨다면 리니어가 사양 업을 하시면 정밀도는 더 좋습니다
모터의 정도가 나와도 기구적 정도가 안나오면 그건 정도가 안나옴니다
그에비해 리니어 모터는 회전하는 모터를 펼쳐 놓은거니 정도는 좋으나 강한힘을 위해서는 사양이 높아지겠죠?
불쾌 하셨다면 죄송합니다 약간 미비한 답에 보완을 했다 생각 해주십시요
감사합니다
2009.11.29 20:25:31
리니어 모터의 분해능이 현제 시판중인것은 1미크론 미터입니다.
그러나 볼스크류의 피치를 가는것을사용하고 펄스당 서보 분해능을 1/640000 분해능을 사용하면
리니어모터보다 분해능이 좋습니다. 물론 위에 말씀하신것처럼 써보는 떨고있다고 보면맞습니다.
그러나 그것이 분해능 1미크론의 1/10정도라면 특별한 문제는 없습니다.
또 제일문제는 요잉이 문제나 그것은 약간의 트릭이 가미되면 가능합니다.
물론 반복오차적 문제는 있으나 그렇게 까지 걱정은 없습니다.
과거에는 위에서 말씀하신 써보의 문제로 스템핑을 많이 썼습니다.
그러나 최근에는 피드벡신호가 없어서 스텝핑에서 써보로 옮겨가고있습니다.
그리고 상기건은 z축 분해능이 큰것이라 저희도 z축은 스템핑을 썼습니다.
리니어 모터가 좋은것은 사실이나 분해능이 아직 그렇게 높지는 못합니다.
또 외국 정밀 스테이지 보시면 서보도 많이 있습니다.
물론 lm의 정밀도나 다른 문제로 에어 베어링을 쓰는경우가 많이 있지만
자석을 별도로 박아야하고 에어만 가지고는 편차가 너무커서 아직은 에어 베어링만
사용하지는 않습니다. 많은 가르침 감사드립니다. ㅎ
그러나 볼스크류의 피치를 가는것을사용하고 펄스당 서보 분해능을 1/640000 분해능을 사용하면
리니어모터보다 분해능이 좋습니다. 물론 위에 말씀하신것처럼 써보는 떨고있다고 보면맞습니다.
그러나 그것이 분해능 1미크론의 1/10정도라면 특별한 문제는 없습니다.
또 제일문제는 요잉이 문제나 그것은 약간의 트릭이 가미되면 가능합니다.
물론 반복오차적 문제는 있으나 그렇게 까지 걱정은 없습니다.
과거에는 위에서 말씀하신 써보의 문제로 스템핑을 많이 썼습니다.
그러나 최근에는 피드벡신호가 없어서 스텝핑에서 써보로 옮겨가고있습니다.
그리고 상기건은 z축 분해능이 큰것이라 저희도 z축은 스템핑을 썼습니다.
리니어 모터가 좋은것은 사실이나 분해능이 아직 그렇게 높지는 못합니다.
또 외국 정밀 스테이지 보시면 서보도 많이 있습니다.
물론 lm의 정밀도나 다른 문제로 에어 베어링을 쓰는경우가 많이 있지만
자석을 별도로 박아야하고 에어만 가지고는 편차가 너무커서 아직은 에어 베어링만
사용하지는 않습니다. 많은 가르침 감사드립니다. ㅎ
2009.11.29 20:36:23
나노 스테이지는 약 0.1에서 4나노까지 반복오차가 발생합니다.
이것은 원래 한개의 판으로만 구성되어있고 위에서 말씀하신대로 바이브레이션하면
온도가 올라가 미세하게 금속의 결정격자가 늘어나는 원리입니다.
그러다보니 아무리 잘조정해도 위와같은 편차가 발생합니다.
물론 나노 단위이니 만큼 정밀하므로 다른 문제는 없습니다. 다만 이론적으로
편차가 크다는것입니다.
또 금속원자의 팽창으로 스프링을 어떻게 구성하는냐도 관건입니다.
좀더 깊이 연구하시면 알수있지 안을까 하는생각입니다.
또 현제 까지는 나노스테이지는 약 120미크론 까지가 제일큰 스테이지입니다.
정말 극초정밀용은 글라스스케일도 아니고 레이저 세라믹 반사경타입의 나노 스테이지용
레이저스케일을 사용합니다.
저희 사이트 방문하시어 가입도좀 해주시고 많은 가르침 부탁드립니다.
아직 1미크론 분해능의 대형스테이지는 국내 개발품들이 거의 없습니다.
특희 가공문제와 기구학적문제 백레쉬 등등 사실은 프로그램에서 트릭보정이랄까
온도편차보정과 전체적인 누적공차를 소프트 웨어에서 처리하는데
아직은 한계가 있습니다.
또 스테이지의 최대문제는 탄성한계내에서 모든것을 조절해야하므로
의외로 정말 힘이드는 부분입니다.
답변에 다시한번 감사드리며 많은 발전있도록 노력하겠습니다.
이것은 원래 한개의 판으로만 구성되어있고 위에서 말씀하신대로 바이브레이션하면
온도가 올라가 미세하게 금속의 결정격자가 늘어나는 원리입니다.
그러다보니 아무리 잘조정해도 위와같은 편차가 발생합니다.
물론 나노 단위이니 만큼 정밀하므로 다른 문제는 없습니다. 다만 이론적으로
편차가 크다는것입니다.
또 금속원자의 팽창으로 스프링을 어떻게 구성하는냐도 관건입니다.
좀더 깊이 연구하시면 알수있지 안을까 하는생각입니다.
또 현제 까지는 나노스테이지는 약 120미크론 까지가 제일큰 스테이지입니다.
정말 극초정밀용은 글라스스케일도 아니고 레이저 세라믹 반사경타입의 나노 스테이지용
레이저스케일을 사용합니다.
저희 사이트 방문하시어 가입도좀 해주시고 많은 가르침 부탁드립니다.
아직 1미크론 분해능의 대형스테이지는 국내 개발품들이 거의 없습니다.
특희 가공문제와 기구학적문제 백레쉬 등등 사실은 프로그램에서 트릭보정이랄까
온도편차보정과 전체적인 누적공차를 소프트 웨어에서 처리하는데
아직은 한계가 있습니다.
또 스테이지의 최대문제는 탄성한계내에서 모든것을 조절해야하므로
의외로 정말 힘이드는 부분입니다.
답변에 다시한번 감사드리며 많은 발전있도록 노력하겠습니다.
2009.11.30 21:59:23
만약 윗글에 대한 자료로 궁금하시면 피에조 (PI) 사이트에 가시면
나노스테이지부터 마이크로 스테이지까지 다양합니다.
마이크로 스테이지 잘 찾아보시면 모두 볼스크류 타입입니다.
기본 분해능은 0.1미크론입니다.
물론 콘트롤러도 서보로 아주 다양한 모델이 있습니다.
나노스테이지부터 마이크로 스테이지까지 다양합니다.
마이크로 스테이지 잘 찾아보시면 모두 볼스크류 타입입니다.
기본 분해능은 0.1미크론입니다.
물론 콘트롤러도 서보로 아주 다양한 모델이 있습니다.
2009.12.03 18:48:07
제가 나노 스테이지를 설계한 경험이 있습니다. 우선 진동에 최대한 신경을 써야 됩니다.
진동 제어는 능동 재진대를 사용하였습니다. 그 다음 ballscrew 정밀도 및 lm 의 정밀도에는
아무리 setting(조립)을 잘하여도 나노 급으로 안나옵니다. 가장 잘 나오는 lm 초초정밀급( up : 정도 길이315 이하에서 1미크론 )의 lm은 그 가격과 납기가 상상을 초월 합니다. 그래서 주행부분은 air bearing을 사용하였습니다. 모터는 리니어 코어레스 타입을 사용하고 리니어 스케일은 디지털 분해능 4미크론 짜리를 체배해서 사용하였습니다. 그러나 그렇게 만들어도 어떻게 증명 할것입니까? 레이져 측정을 하여도 신례성에 문제가 있습니다.
진동 제어는 능동 재진대를 사용하였습니다. 그 다음 ballscrew 정밀도 및 lm 의 정밀도에는
아무리 setting(조립)을 잘하여도 나노 급으로 안나옵니다. 가장 잘 나오는 lm 초초정밀급( up : 정도 길이315 이하에서 1미크론 )의 lm은 그 가격과 납기가 상상을 초월 합니다. 그래서 주행부분은 air bearing을 사용하였습니다. 모터는 리니어 코어레스 타입을 사용하고 리니어 스케일은 디지털 분해능 4미크론 짜리를 체배해서 사용하였습니다. 그러나 그렇게 만들어도 어떻게 증명 할것입니까? 레이져 측정을 하여도 신례성에 문제가 있습니다.
2010.01.04 12:02:22
우선 바닥부터 얘기할게요. 위에 말하신 진동문제도 있고요, 그리고 석정반위에서 동작이 되는것도 맞구요.
제어부분은 전공이 아니라 잘 모르겠구요. 암튼 다 좋은데요. 제 경험으로는 저 그림방식으로는 절대로 극초정밀 스테이지가 안나온다는 얘기입니다.(극초정밀의 허용오차 단위가 얼마인지는 몰르지만) 기본적으로 위에 얘기하신 채희천님의 엔코더 위치 제어 진동을 해결해야합니다. 절대로 서보모터 두개로 동기제어시 정확한 위치제어가 힘들고요. 저같은 경우 리니어 모터와 테잎타잎 스케일(1마이크로) 그다음 Zimmer 브레이크를 써서 위치제어시 브레이크를 작동시켜 사용한 경우는 있습니다.브레이크 작동시 모터파워는 끕니다.
제어부분은 전공이 아니라 잘 모르겠구요. 암튼 다 좋은데요. 제 경험으로는 저 그림방식으로는 절대로 극초정밀 스테이지가 안나온다는 얘기입니다.(극초정밀의 허용오차 단위가 얼마인지는 몰르지만) 기본적으로 위에 얘기하신 채희천님의 엔코더 위치 제어 진동을 해결해야합니다. 절대로 서보모터 두개로 동기제어시 정확한 위치제어가 힘들고요. 저같은 경우 리니어 모터와 테잎타잎 스케일(1마이크로) 그다음 Zimmer 브레이크를 써서 위치제어시 브레이크를 작동시켜 사용한 경우는 있습니다.브레이크 작동시 모터파워는 끕니다.
나노스테이지는 개념자체가 다름니다.
속도나 저항면에서는 리니어 모터가 좋습니다. 그러나
리니어 모터의 문제는 코어를 심는데있습니다.
아무리 정밀 조합을해도 1미크론 이하의 분해능을 얻기는 힘이듭니다.
대신에 볼스크류는 피치만 작고 서보의 분해능이크면
0.1미크론 까지도 분해능을 쉽게 얻을수있습니다.
그러나 여기서의 문제는 기구적으로 한계에 부딪치지않으려면
모두 초정밀급을 써야하는데 가격이 너무 고가라는것입니다.
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