환경 변화 및 외란에 둔감하고 온머신시스템 및 대형시스템에도 용이하게 적용이 가능한 '고정밀 진직구동기술'의 확보를 목적으로, 실시간 다자유도 오차운동의 보상제어기술 기반 고정밀 진직구동기술의 개발을 본 연구의 목표로 한다.이를 위해, 본 연구에서는, ① 정밀 진직구동시스템의 다자유도 시스템오차운동과 랜덤오차운동의 실시간 고밀도측정이 가능한 새로운 측정법 ...

연구목표 달성을 위한 주요 연구내용은 다음과 같다. □ 멀티프로브 오차분리법 기반 정밀 회전 부품 단면 형상 측정 기술 개발: 회전 단면의 형상 측정을 위한 멀티프로브 유닛을 이용하여 회전하는 부품을 측정하고, 회전 오차 운동 성분을 제거하여 정밀한 회전 단면 형상 측정값을 얻기 위한 기술 개발 - 회전 단면 측정을 위한 멀티프로브 유닛 및 인터페이스 설계/제작 - 자체 개발에 의해 보유하고 있는 멀티프로브 오차분리 기술을 기반으로 회전 오차운동 성분과 회전 단면 형상 성분의 분리 알고리즘 개발 - 불확도 분석 기반 측정 및 데이터획득 조건 설계 - 정밀 회전 단면 형상 성분 산출을 위한 소프트웨어 개발/구축 - 측정시스템의 적용 시험 및 평가 □ 멀티프로브 오차분리법을 이용한 프로브 유닛 진직 구동 오차 측정/보상 기술 개발: 회전 단면 형상 측정용 유닛과 별도의 멀티프로브 유닛을 이용하여, 진직 구동되는 프로브 유닛의 구동 상태를 정밀 측정하는 기술을 개발 - 진직 구동 측정용 멀티프로브 유닛 및 인터페이스 설계/제작 - 멀티프로브 설치 오차 정밀 캘리브레이션 기술 개발 - 자체 개발에 의해 보유하고 있는 멀티프로브 오차분리 기술을 기반으로 진직 구동 오차 성분과 표면 형상 성분의 분리 알고리즘 개발 - 불확도 분석 기반 측정 및 데이터획득 조건 설계 - 정밀 진직 구동 오차 운동 성분 산출을 위한 소프트웨어 개발/구축 - 측정시스템의 적용 시험 및 평가 □ 진직 오차 운동 측정 및 회전 단면 형상 측정 기술 통합에 의한 정밀 온-머신 원통 형상 측정 기술 개발: 상기의 요소 기술들을 통합하여, 원통 형상 측정 시스템을 구축하고, 시험 및 평가에 의한 유용성을 확인 - 공작기계에 적용하기 위한 통합형 멀티 프로브 유닛 및 인터페이스 설계/제작 - 획득된 단면 형상 정보와 진직 구동 오차 정보의 융합에 의한 정밀 원통 형상 정보 추출 기술 개발 - 실시간 측정 결과의 모니터링을 위한 시스템 설계/구축 - 시스템 운전을 위한 통합 프로그램 설계/구축 - 개발된 측정시스템의 적용 시험 및 평가

본 과제는 정밀 부품과 450mm 웨이퍼 가공에 필요한 라인프로파일(표면 형상) 측정을 더 정확하고, 더 저렴한 장치로 구현하기 위한 연구임. 연구 목표는 선형구동오차를 고정밀로 검출·보상하는 기술을 개발해 “안정화 멀티프로브 오차분리법” 기반 저가형 고정밀 라인프로파일 측정기를 만드는 것임. 핵심 연구 내용은 주파수 기반 멀티프로브 오차분리 알고리즘 개발, 고조파변조현상 원리 분석 및 회피설계로 고조파변조를 줄이는 안정화 멀티프로브 오차분리법 구현, 이를 실시간 선형구동오차 측정부와 라인프로파일 측정시스템에 탑재하고 보상정밀도 약 20nm 수준을 목표로 하는 알고리즘·소프트웨어 개발 및 시험평가 수행임. 기대 효과는 저가형 범용 리니어가이드로도 대측정범위의 고정밀 측정이 가능해 CNC 평탕도, 450mm 웨이퍼 평탄도, 표면거칠기 등 진직구동 기반 장비로의 확장성과 장비 국산화 및 지식재산권 확보로 이어짐.

본 과제는 3차원 형상 데이터를 여러 방식으로 비교·맞추고 그 품질을 평가하기 위한 기준을 만드는 연구임. 연구목표는 3차원 형상 데이터 정합 및 평가에 관한 표준안 개발 및 신규국제표준채택(NP)에 있음. 핵심 연구내용은 다자유도 데이터 정합 기술 체계 비교 정립, 핵심 용어 정의, 주요 데이터 처리 기술 개요 정립, 3차원 데이터의 형태 및 변환 연구, 신규국제표준제안(NP) 1건 이상 제안 및 채택, 대면적·고정밀 측정임. 기대효과는 ISO/TC213 내 3차원 형상 데이터 정합 및 평가에 관한 우리나라 표준화역량 강화임.