위치 측정 시스템 선택시 7가지 고려사항

공작 기계 자동화에서 계측, 태양열, 반도체에 이르는 산업의 OEM은 기계에 선형 거리 측정 기능을 포함하고 있다. 시스템이 일반 환경에서 스트로크 길이가 25mm에서 수 미터 또는 그 이상이라고 가정해보자. 여러 경쟁 기술과 특성이 서로 다를 때, 설계자나 엔지니어 또는 구매자는 이 장치에 적합한 시스템을 과연 어떻게 선택할 수 있을까? 본문은 시스템을 평가하는 데 도움이 되는 7가지 기준을 소개한다.

1. 통합 설계

한 업체에서 선형 스케일을 그리고 다른 업체에서 가이드웨이를 구입한다면, DIY 조립을 위해 시간, 비용 및 노력을 소비해야 하는 구성 요소별 접근 방식 대신에 설계에 통합된 거리 측정 시스템을 고려해야 한다. 고급 모델은 고정밀 자기 저항 선형 인코더와 가이드웨이 레일을 단일 패키지로 결합할 수 있다. 이는 조달 및 조립을 용이하게 하는 것 외에도 여러 기계 축의 복잡성을 크게 줄이고, 공정 위치에서 근접하여 측정하고, 열 변화를 줄인다. 뿐만 아니라 공간을 절약함으로써 가혹한 기계 환경을 견딜 수 있다.

2. 직접 측정

많은 사용자가 직접 측정 시스템을 선호한다. 즉 직접 방법은 센서, 광학 판독 헤드 및 LED 광원이 기계의 움직이는 부분에 직접 장착된다(기계의 움직이지 않는 질량에 위치하는 유리 스케일 또는 회전식 인코더 즉, 간접 측정 방식과는 반대로). 이 방법을 사용하면 어셈블리의 움직임이 발생하는 위치를 정확하게 측정할 수 있다. 따라서 볼스크류, 모터 또는 커플링에서 와인드업이 손실되지 않는다. 또한 컨트롤러와 작동할 수 있는 시스템을 선택해야 한다.

3. 앱솔루트 포지셔닝

앱솔루트 포지셔닝 기능을 제공하는 거리 측정 시스템은 많은 사용자들이 선호하는 방식이다. 기존의 증분식 시스템은 위치 값을 읽기 위해 사용자가 장치를 이동해야 하는 반면 앱솔루트 시스템은 위치 지정 데이터를 즉시 사용할 수 있다. 그리고 기계의 전원이 꺼지더라도 전원이 복구될 때까지 마지막 위치가 안전하게 유지된다.

4. 확실한 보호

기계의 작동 환경을 고려해야한다. 예를 들어 유리 스케일 인코더 측정 시스템은 오염물을 없애기 위해 복잡하고 값비싼 압축 공기 공급이 필요하다. 대안은 통합 자기 저항 모델이다. 이는 더러운 환경은 물론 진동과 충격에도 견딜 수 있다. 어떤 경우든 밀봉 상태를 주의해야 한다. 녹, 부식, 오일, 그리스, 냉각 매체, 고체 입자 잔류물 및 기타 오염 가능성이 있는 물질로부터 측정 시스템을 보호해야 한다.

5. 유지 보수의 용이성

우수한 공급업체는 신뢰성이 높은 시스템 설계를 제공한다. 이러한 설계는 가능한 긴 서비스 수명 동안 지속적인 측정 정확도를 제공한다. 간단한 설치, 최소한의 조정 또는 정렬, 손쉬운 교체가 가능하다. 가능한 한 마모가 적은 구성 요소를 사용하여 쉽게 장착되고 교체 가능한 예비 부품을 보장받아야 한다.

6. 비용 절감

유리 스케일 인코더를 기반으로 한 시스템은 많이 설치되어 운영되고 있는 정립된 기술이다. 그러나 구입 비용이 상대적으로 비싸고 조립하는 데 여러 구성 요소가 필요하다. 또한 압축 공기를 제공하는 비용과 지속적인 유지·보수를 요구한다. 특히 기계 환경이 허용할 수 없는 진동이나 오염 물질에 노출되는 곳에서는 서비스 수명이 다소 짧아질 수 있다.

그러나, 위에서 설명한 것과 같은 통합 자기 저항 거리 측정 시스템은 이러한 문제를 방지한다. 이 시스템은 많은 애플리케이션에서 총체적으로 50% 이상의 비용 절감을 달성할 수 있다.

7. 검증된 솔루션

가장 안정적이고 정밀한 성능을 제공하는 설계는, 고객 요구 사항을 충족하기 위해서 미세한 조정을 오랫동안 제공할 수 있는 것이다. 공급업체는 성공적인 설치 레퍼런스와 고객을 만족시키기 위한 입증된 기록을 제공해야 한다. 위의 모든 장점을 갖춘 선형 거리 측정 시스템을 제공하면 오랫동안 업계 최고의 성능과 신뢰성을 확보할 수 있다.

자료 제공: Schneeberger(www.Schneeberger.com)