정밀 스테이지(Stage)란 ?스테이지 기초이론2

스테이지(Stage)란 ?

스테이지를 간단하게 설명하자면, 

초기 위치에서 어떠한 위치로 이동을 시켜주는 장치입니다.

(X,Y,Z) 좌표계로 설명하자면

(X1,Y1,Z1)에 있는 것을 (X2,Y2,Z2)로 이동시켜주는 장치를 말합니다.

스테이지(Stage)의 종류

스테이지의 종류는 분류하는 방법에 따라서 여러가지로 나누어 집니다.

1. 구동 방식에 따른 분류

  1) Manual Stage (메뉴얼 스테이지)

외부에서 수동으로 구동하여 움직이는 Stage

  2) Motorized Stage (모터라이즈 스테이지)

모터로 구동되어 움직이는 Stage

2. 축 구성에 따른 분류

1) Single Stage (단축 스테이지)

축이 1축으로 구성된 Stage

2) Multi Stage (다축 스테이지)

축이 2축이상으로 구성된 Stage

3. 움직이는 방향에 따른 분류

1) Linear Stage (리니어 스테이지)

직선 방향으로 움직이는 Stage

2) Rotary Stage (로터리 스테이지)

회전하는 방향으로 움직이는 Stage

4. Guide 방식에 따른 분류

  1) Cross Roller Guide Stage (크로스롤러가이드 스테이지)

Cross Roller로 움직임을 Guide하는 Stage

  2) LM Guide Stage (엘엠가이드 스테이지)

LM Guide로 움직임을 Guide하는 Stage로 LM Guide도 볼베어링, 롤러베어링이 있다.

  3) Air Bearing Stage (에어베어링스테이지)

Air로 움직임을 Guide하는 Stage로 오리피스타입, 퍽타입이 있다.

5. 구성 방식에 따른 분류

  1) Hybrid Type Stage (하이브리드 타입 스테이지)

X,Y 방향으로 움직이는 축으로 구성되어 하부축과 상부축이 분리되어 있는 스테이지

  2) Gantry Stage (갠트리 스테이지)

X,Y 방향으로 움직이는 축으로 구성되어 하부축 위에 상부축이 쌓여있는 스테이지

스테이지의 경우 어떠한 종류로만 되어 있다고 할 수 없습니다.

내가 사용하고자 하는 방식에 따라서 복합적으로 구성될 수 있습니다.

스테이지(Stage)의 주요 구성품

1. Actuator (구동자)

Stage가 움직일 수 있는 동력원으로 주로 사용되는 것이 Motor & Magnet입니다.

Motor는 코일이 감겨있으며 코일에 전류를 흘려 주면

Magnet과 자기장을 형성하여 움직임의 동력원이 됩니다.

2. Guide (가이드)

Stage가 움직일 때 원하는 방향으로 갈 수 있게 가이드 역할을 하는 것으로 

가장 많이 사용되는 것이 Cross Roller Guide , LM Guide, Air Bearing이 있습니다.

3. Encoder & Scale (엔코더&스케일)

Stage가 움직일 때의 위치값을 확인 할 수 있는 구성품입니다.

Scale에는 위치를 확인할 수 있는 미세한 눈금이 세겨져 있으며

Encoder가 Stage의 움직이는 구동부에 조립되어 이동하면서 

Scale의 눈금을 읽어 Stage의 위치값을 확인할 수 있습니다.

4. Sensor (센서)

Stage가 움직일때 특정 위치에 오면 감지해 주는 구성품입니다

스테이지에서는 보통 Limit과 Home으로 사용되며, 

Limit의 경우 Stage가 움직일 수 있는 첫점과 끝점 위치를 감지하는 위치에 설치하여

그 위치를 벗어나지 못하게하며, 

Home의 경우 Stage의 원점 위치에 설치하여 Stage의 "0"위치를 감지합니다.

5. 기구구성품

위 부품들이 부착되어야하는 Base 구성품과 Frame, 움직이는 Slide 및 브라켓류 가공품 등입니다.

고정밀 스테이지는 Base로 석정반이 주로 사용되며

Frame은 바닥면과 석정반의 레벨을 맞추는 용도로 사용됩니다.

그 이외 가공품류들은 일반적으로는 Steel이나 Aluminum등이 사용되며

특별한 고사양의 Stage의 경우 특수소재를 사용하기도 합니다.