비접촉 직접구동 구조로 스캐닝·계측·검사·포지셔닝 지원…1nm 해상도와 최대 750mm 이동거리 제공
정밀 모션 제어 및 에어베어링 포지셔닝 시스템 기업 PI가 나노미터급 스캐닝, 계측, 검사, 포지셔닝 애플리케이션을 위한 A-123 PIglide 에어베어링 리니어 슬라이드를 발표했다. 이 제품은 높은 기하학적 정확도와 속도 안정성이 요구되는 분야를 겨냥한 직접구동 비접촉 리니어 이송 스테이지다.
PI가 A-123 PIglide 에어베어링 리니어 슬라이드를 출시했다. A-123은 나노미터급 스캐닝, 계측, 검사, 포지셔닝 애플리케이션을 위해 설계된 직접구동 방식의 비접촉 리니어 이송 스테이지다.
메트롤로지 뉴스에 따르면, A-123은 세 가지 핵심 서브시스템을 하나의 완전 비접촉 나노포지셔닝 스테이지에 통합했다. 직접적이고 코깅 없는 힘 생성을 위한 3상 브러시리스 리니어 모터, 마찰과 마모 없는 가이드를 위한 능동 예압 에어베어링, 1nm 해상도의 폐루프 위치 피드백을 위한 고해상도 리니어 엔코더가 적용됐다.
제품은 50mm부터 750mm까지의 이동 범위로 제공된다. 210mm × 210mm 모션 플랫폼을 갖췄으며, 최대 40kg의 하중을 지원한다. 직진도와 평탄도 오차는 ±0.25µm까지 낮출 수 있다. 이는 순환 볼베어링 또는 크로스롤러 방식의 기계식 베어링 스테이지로는 달성하기 어려운 수준의 기하학적 성능이다.
에어베어링, 기계식 베어링 대비 마찰·마모 없는 구동 구현
기계식 베어링 스테이지는 구름 또는 미끄럼 접촉에 의존하기 때문에 마찰, 스틱션, 진동, 마모 입자가 발생할 수 있다. 반면 에어베어링 스테이지는 가압 공기막 위에 떠 있는 방식으로 동작해 물리적 접촉이 없다.
이를 통해 에어베어링 스테이지는 우수한 직진도, 속도 일정성, 장기 반복정밀도를 제공한다. 윤활이 필요 없고, 마모가 발생하지 않으며, 입자도 생성되지 않는다.
3g 피크 가속도와 1,000mm/s 최대 속도 제공
A-123에 적용된 고추력 리니어 모터는 무부하 기준 3g 피크 가속도, 즉 30m/s²의 가속 성능을 제공한다. 최대 속도는 1,000mm/s로, 산업용 정밀 자동화에 적합한 성능을 갖췄다.
동시에 에어베어링 가이드 시스템은 고해상도 스캐닝과 이미징 애플리케이션에 필요한 부드럽고 저소음의 모션 프로파일을 유지한다.
에어베어링의 능동 예압 기능은 캐리지 컴플라이언스를 최소화하고, 하중 조건이 달라지는 상황에서도 속도 변동을 억제한다. 이에 따라 A-123은 속도 리플이 측정 또는 공정 품질에 직접 영향을 미치는 정속 스캐닝 궤적에 적합하다.
다양한 구성 옵션과 다축 통합 지원
A-123은 공장에서 구성 가능한 다양한 옵션을 지원한다. 여기에는 엔코더 유형, 공압식 캐리지 잠금장치, 케이블 트랙 변형, 에어 준비 키트, 화강암 베이스 플레이트, 진동 절연 시스템 등이 포함된다.
측면 대향형 베어링 구조는 수평, 수직, 역방향 장착을 지원한다. 또한 XY, XY-Theta, XYZ 구성의 다축 어셈블리도 제공된다.
PI의 A-800 시리즈 ACS 기반 모션 컨트롤러는 A-123과 직접 결합할 수 있다. 해당 컨트롤러는 EtherCAT® 연결성, 고대역폭 서보 알고리즘, 동기화된 다축 조정 기능을 제공한다. 이를 통해 고속 스캐닝, 정밀한 속도 제어, XY·XYZ·XY-Theta 컨투어링 애플리케이션에 최적화된 제어를 지원한다.
반도체·계측·광학·디스플레이·항공우주 분야 적용
A-123은 기술적으로 까다로운 애플리케이션에서 OEM 통합과 최종 사용 배포를 위해 설계됐다.
주요 적용 분야에는 반도체 웨이퍼 검사와 리소그래피 지원, 계측 및 정밀 측정 시스템, 광학 제조와 포토닉스 정렬, 평판 디스플레이 제조, 정밀 및 공초점 스캐닝, 클린룸 자동화, 미세가공과 레이저 가공, 항공우주 구조 및 부품 시험, 데이터 저장장치 시험 및 특성 평가가 포함된다.
A-123은 비접촉 에어베어링 기술과 직접구동 리니어 모터, 고해상도 엔코더를 결합해 나노미터급 정밀 모션이 필요한 산업 현장에 대응하는 포지셔닝 플랫폼으로 제시됐다.
헬로티 김진희 기자 |
