Renishaw, 6자유도 정밀 측정 지원 ‘멀티 DoF 엔코더 시스템’

▲ RXMA30 1.5D 스케일과 절대형 엔코더 리드헤드로 구성된 멀티 DoF 엔코더 시스템

Renishaw가 최대 6자유도(6DoF) 위치 측정을 지원하는 멀티 DoF 광학 엔코더 시스템을 출시했다. 이 시스템은 RXMA30 1.5D 스케일과 RESOLUTE 절대형 엔코더 리드헤드를 결합한 구조로, 고정밀·고속 모션 제어가 요구되는 장비에서 다축 정밀 측정과 공정 오차 보정을 동시에 구현하는 데 초점을 맞췄다.

최근 반도체, 정밀 가공, 광학 장비 등 고정밀 산업에서는 단순 위치 제어를 넘어 다축 동작과 미세 오차까지 동시에 관리할 수 있는 측정 기술이 요구되고 있다. 특히 복잡한 기계 구조에서 발생 하는 직선도 오차, 미세 위치 편차, 회전 오차 등은 제품 품질과 수율에 직접적인 영향을 미치는 요소로, 이를 실시간으로 감지하고 보정할 수 있는 기술의 중요성이 커지고 있다.

최대 6자유도 위치 측정

멀티 DoF 엔코더 시스템은 하나 이상의 RXMA30 스케일을 기반 으로 X·Y 축을 포함한 다축 움직임을 동시에 측정할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 최대 6자유도 위치 측정이 가능하며, 단일축 기반 측정 방식 대비 복합적인 움직임을 보다 정밀하게 파악할수 있다.

특히 스케일 트랙을 분리 설계해 X·Y 축 움직임을 직접 측정할수 있도록 함으로써, 기존 시스템에서 요구되던 복잡한 수학적 연산이나 신호 보정 과정을 줄였다. 이는 시스템 설계 단순화뿐 아니라 측정 신뢰성 향상에도 기여한다.

호밍 제거 및 반복 정밀도 확보

이 시스템은 절대형 엔코더 기술을 기반으로 전원 차단 이후에도 위치 정보를 유지할 수 있다. 이를 통해 원점 복귀(homing) 과정 없이 즉시 위치 인식이 가능하며, 특히 Y축과 같이 제어가 제한적인 축에서도 안정적인 측정이 가능하다.

또한 열 변화나 고속 동작 환경에서도 높은 반복 정밀도를 유지할수 있도록 설계돼, 실제 공정 조건에서도 일관된 측정 성능을 제공 한다. 이는 장비 가동 중 발생할 수 있는 환경 변화에도 대응 가능한 구조로, 고정밀 공정 안정성 확보에 중요한 요소로 작용한다.

오차 보정 및 시스템 구조 단순화

멀티 DoF 엔코더 시스템은 직선도 오차, 미세 병진 오차, 회전 오차 등 다양한 오차 요소를 실시간으로 감지하고 보정할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 공정 중(in-process) 보정이 가능하며, 가공 정밀도 향상과 함께 불량률 감소 및 생산 수율 개선 효과를 기대할 수 있다.

이와 함께 다양한 직렬 인터페이스 및 모션 제어 플랫폼과의 호환 성을 확보해 기존 시스템과의 통합을 용이하게 했으며, 스케일과 리드헤드 구성을 유연하게 조합할 수 있어 장비 설계 최적화에도 대응할 수 있다. 이는 고정밀 공정에서 요구되는 생산 안정성과 수율 향상 측면에서 중요한 기술적 기반으로 작용한다.

자료제공: Renishaw(www.renishaw.com)