비전 측정 분야에서 고객들은 종종 다음과 같은 질문을 합니다. 왜 어떤 서보 구동 기계는 고속에서도 정밀도를 유지하는 반면, 어떤 기계는 편차를 보이는 걸까요? 그 답은 모션 제어 시스템이 견고한 피드백 설계를 사용하는지 여부에 있습니다. 수년간의 현장 경험을 바탕으로, 저는 자신 있게 말씀드릴 수 있습니다. 이중 루프 제어와 고정밀 격자 스케일의 결합이 장거리 비전 측정 기계의 장기적인 정확도 유지에 핵심입니다.

이러한 기계에서는 모터 축 위치가 플랫폼 위치와 항상 일치하지 않습니다. 나사 백래시, 벨트 슬립 또는 열 팽창으로 인해 오류가 발생할 수 있습니다. 모터 엔코더는 모터 각도만 확인할 뿐, 실제 플랫폼 위치는 확인하지 않습니다. 가이드 레일에 격자 스케일을 직접 설치하면 플랫폼의 실제 변위가 측정되어 시스템으로 피드백됩니다. 이 두 번째 피드백 루프는 정확도를 보장합니다.

격자 스케일은 시스템의 "눈"과 같은 역할을 합니다. 0.5μm 또는 0.1μm의 미세한 분해능으로 정밀하고 비접촉식이며 마모가 없는 피드백을 제공합니다. 빠른 응답 속도 덕분에 실시간 보정이 가능하여 고속 동작 중에도 플랫폼이 목표 지점을 정확하게 유지합니다.

저는 중속 및 고속 스캐닝 중에 기계의 위치 오차가 10μm를 초과하는 고객과 함께 작업한 적이 있습니다. 해당 시스템은 단일 루프 인코더에만 의존하고 있었습니다. 개방형 격자 스케일을 추가하고 이중 루프 제어를 활성화한 후 오차는 3μm 미만으로 떨어져 생산 요건을 완벽하게 충족했습니다. 이를 통해 이중 루프 제어는 선택 사항이 아니라 필수 사항이라는 확신이 더욱 강해졌습니다.

듀얼 루프 제어의 장점은 세 가지 영역으로 요약할 수 있습니다.

속도와 정확성 – 정밀도를 보장하기 위해 속도를 늦춰야 하는 단일 루프 시스템과 달리, 이중 루프 제어는 속도와 정확성을 모두 허용합니다.

장기 안정성 – 시간이 지남에 따라 나사와 벨트가 마모되어 오류가 누적됩니다. 이중 루프 피드백은 이러한 영향을 자동으로 보상합니다.

간섭 저항성 – 온도 변화, 진동, 먼지는 기계 장치를 방해할 수 있지만, 이중 루프 피드백은 정밀도에 미치는 영향을 최소화합니다.

고객에게 중요한 가치는 정확한 측정과 높은 효율성입니다. 배치 검사에서 이중 루프 제어는 정확도 저하 없이 빠른 위치 조정을 보장합니다. 수년간의 운영으로 재교정 및 유지보수 필요성이 줄어들어 장기적인 비용 절감 효과도 있습니다. 저는 고객에게 장비의 진정한 가치는 단순히 브로셔의 사양에만 있는 것이 아니라, 오랜 사용 후에도 여전히 신뢰할 수 있는 결과를 제공하는지 여부에 달려 있다고 종종 강조합니다.

모터 인코더는 모터가 "정확하게 회전"하도록 보장하고, 그레이팅 스케일은 플랫폼이 "정확하게 이동"하도록 보장합니다. 이 두 가지가 함께 작용하여 장거리 비전 측정기가 시간이 지나도 정밀도를 유지할 수 있도록 합니다. 이것이 바로 고급 모델이 듀얼 루프 시스템을 채택하는 반면, 저가형 싱글 루프 시스템은 장시간 사용 시 정확도가 떨어지는 이유입니다.

궁극적으로 장비의 가치는 마케팅 주장이 아니라 지속적인 측정 신뢰성에 달려 있습니다. 이중 루프 제어와 격자 스케일 피드백 기술은 이러한 신뢰성을 가능하게 하는 기술입니다.