Perfect LM Laser

레이저간섭계를이용한에어베어링수준의

진직도 (+/-) 1um/m확보를위한 LM가이드조립기술

• 작성자 :참테크김기수•작성자 :참테크김기수

•연락처 : 010-3542-7828

A.목차

1.

2.

3.

4.

5.

참테크 대표 이력사항

Perfect LM Laser 구성

실예 1 : 엣지 그라인드 LM교체(2.5m)

실예 2 : 초정밀 롤가공기 LM교체(1.5m)

실예 3 : Gantry Stage 과부하문제 해결5.

6.

7.

실예 3 : Gantry Stage 과부하문제 해결

실예 4 : Table Gantry Stage(5.8m)

실예 5 : Stroke 12.5m Stage

1. 참테크 대표 이력사항

1. 삼익THK (8년근무)

☞리니어로봇설계,전용기설계☞ LM가이드,볼스크류기술지원☞리니어모터개발(제어이론학습)

2. 레니쇼레이저측정기영업,기술지원☞레이저측정기업무☞리니어스케일업무

3. 참테크창업(2004년부터)3. 참테크창업(2004년부터)☞레이저측정용역☞장비문제해결컨설팅☞측정방법컨설팅☞측정경험과 Know-How보유

2. Perfect LM Laser 구성

Spec 조립결과 아쉬운점(작업시기)

3. 실예 1 : 엣지 그라인드 LM교체(2.5m)

Spec 조립결과 아쉬운점(작업시기)

좌우진직도(st:1,500mm) 30um 18um LM레일세조각중일부제거후조립반복(2018년6월)

500mm

Spec 조립결과 작업시기

4. 실예 2 : 초정밀 롤가공기 LM교체(1.5m)

Spec 조립결과 작업시기

좌우진직도(st:1,200mm) 기존1.2um(+/-) 1.5um(+/-) 2019년10월

500mm

5. 실예 3 : Gantry Stage 과부하문제 해결

LM가이드재조립후모터추력그래프변화

변경전 변경후

LM가이드재조립후모터추력그래프변화

변경전 변경후

Y1,Y2축Yaw(arc-sec) Y1=3.5,y2=9 Y1=3.5,y2=9

Y1,Y2축전류평균(Amp) 0.7 0.7

Y1,Y2축전류최고치최저치

2.0-0.6

1.00.4

Position제어가능여부 불가능 가능

작업시기 2017년말

Spec 조립결과 비고 작업시기

6-1. 실예 4 : Table Gantry Stage(5.8m)

Spec 조립결과 비고 작업시기

YawingE” +/-2arc-sec이하 +/-1.6arc-sec 양축Position제어가능 2019년9월

4,000mm

Spec 조립결과 비고 작업시기

6-2. 실예 4 : Table Gantry Stage(5,800mm)

Spec 조립결과 비고 작업시기

YawingE” +/-2arc-sec이하 +/-1.6arc-sec 양축Position제어가능 2019년9월

4,000mm

Spec

7. 실예 5 : Stroke 12.5m Stage

Spec

LM가이드 SSR45-4줄-16블록

레일길이 12.5m

Stroke 11.5m

좌우진직도 30um

작업시기 2017년말

단면도면(참고용)단면도면(참고용)

B. 기술 목차

1.현재 기술수준(참테크 기준)

2.참테크 사용기술

3. Perfect LM 조립법

4. 6자유도 Error의 종류

5. Rolling Error와 진직도의 상관관계

1. 현재 기술수준(참테크 기준)

조립정도

Spec

Yawing Error

1 + 1 x M (+/- arc-sec)(max 3”이하목표)

좌우진직도1 + 1 x M (+/- um)

조건

LM측면밀착기구필요

[M : LM가이드길이(m)]

조립길이

1 + 1 x M (+/- um)

최대 30m 상하평탄도동시필요

2. 참테크 사용기술

프로그램설명 적용방법

LM가이드를조립하는특허받은새로운공법(LM가이드의볼궤도면을진직하게조립되도록Perfect유도해주는프로그램과측정기)LMLaser

1.일회성방법è참테크에조립을의뢰하는방법2.영구적방법è참테크에서프로LMLaser

보조기능:상하진직도측정및조정기능포함보조기능:PerfectLMLevel로rollError조정

è참테크에서프로그램을구입하고기술이전을받는

방법

3. Perfect LM조립법

원리 1

원리 2

기준

좌우진직도

조립가능길이

Perfect LM 조립법

Yawing Zero법

선대칭 조립법

LM 레일 볼 궤도면

+/-1um (m당)

15m(30m 개발중)

국내특허 획득

기존조립법

기준면 밀착법

평행조립법

LM 측면 기준면

LM 주행정밀도 수준

공작기계 정도에 의존

특허여부

사용 방법

정밀도

국내특허 획득(국제특허 출원중)

프로그램 사용

프로그램 사용으로반복성 우수함

없음

조립자의손기술에 의존

조립자의숙련도에 의존

☞변위3종류 ☞자세변화3종류

4. 6자유도 Error의 종류

☞변위3종류 ☞자세변화3종류

1.dX:위치결정정도 4.ØX:롤링(Rolling)

2.dY:좌우진직도 5.ØY:피칭(Pitching)

3.dZ:상하진직도 6.ØZ:요잉(Yawing)

5. Rolling Error와 진직도의 상관관계

☞RollingError는 ☞진직도값을변화시킨다.

좌우측에서는 상하진직도를변화시킨다.

상하측에서는 좌우진직도를변화시킨다.

C : 배경기술(Yawing Error의 중요성)

1. Stack Type Stage에서의 정밀도1. Stack Type Stage에서의 정밀도

2. Hybrid Type Stage에서의 정밀도

3. Gantry Type Stage에서의 정밀도

4. Yawing Error 값은 위치오차의 관계5.해결방법 è Perfect Laser

6. Perfect Laser 기본개념

7. Perfect Laser 프로그램 개요

8.동영상 자료

1. Stack Type Stage에서

Yawing Error를가진 Stage는

1. 직각도가변하면서다닌다.2. 좌우측에서의이동거리가달라진다. 얼마나???

2. Hybrid Type Stage에서

Yawing Error를가진 Stage는

1. 직각도가변하면서다닌다.2. 좌우측에서의이동거리가달라진다. 얼마나???

3-1. Gantry Type Stage에서

Yawing Error를가진 Stage는

1. Cross축이강성을가지면è Gantry축모터의부하가증가한다.

2. Cross축이강성이없으면

Yawing Error를가진 Stage는

2. Cross축이강성이없으면è Cross축의진직도가변하면서다닌다.

è위치정밀도 xx된다~~

3-2. Gantry Type Stage에서

1. Cross축이 Rigid Body이면è 두개의 Gantry축이 Fight!!!è 모터용량과대선정필수

2. Cross축이 Flexible하면

è Cross축이진직도가변하면서다닌다.

è 초정밀 Stage제작불가~~

4

3

2è 초정밀 Stage제작불가~~

3. 1,2,3,4번중모터과부하는어디

에서발생될까?

4.문제의원인은 Yawing Error!!!

1

초기

3-3. 과부하 발생된 Stage

10월 29일 /갠트리상태체크 /보정 OFF

3-4. Gantry축 모터 과부하 발생된 Stage

10월 29일 /갠트리상태체크 /보정 OFF

3-5. Perfect LM Laser로 LM가이드 재조립후

4. Yawing Error값은? (Yawing에러의 중요성)

206mm위치에서 um값으로 1:1로반응한다.206mm위치에서 um값으로 1:1로반응한다.

5arcsec

206mm

? um

5 um

206mm

2000mm

5. 해결방법 è Perfect Laser

문제의 원인은 Yawing Error!!!

해결방법은 Yawing Error를 없애면서 조립하는

Perfect LaserPerfect Laser

6. 기본 개념도

7. 프로그램 개요

측정할볼트의위치와조정할볼트의위치와값을프로그램에서알려주므로그대로따라가면정밀도가확보되는프로그램입니다.

8. 동영상 자료

진직도측정 Yawing Error측정

조립과정

감사합니다.

여러분의관심과집중에감사드립니다.

참테크김기수

010-3542-7828