XY 작업대의 해당 기능점 공간 위치 정밀도를 향상시키기 위해 6자유도(6-DOF) 오차 온라인 측정 방법을 제안하였으며, 이에 대응하는 오차 보상 모델을 구축하였다. 레이저 간섭 원리를 사용하여 작업대의 X, Y축 방향 위치 오차와 Z축 방향 직진도 오차를 측정하고, 레이저 자준치 원리를 적용하여 작업대의 X, Y, Z축 회전 각도 오차를 측정함으로써 6-DOF 오차 온라인 측정을 실현하였다. 6-DOF 오차가 작업대 기능점 공간 위치 오류에 미치는 영향을 분석하고, 아베 원리 및 브라이언 원리에 기반한 오차 보상 모델을 구축하였다. 제안한 측정 방법을 기반으로 고정밀 소형 인플레이스 온라인 6-DOF 측정 시스템을 개발하여 마이크로 나노 삼차원 좌표 측정기의 작업대에 적용하였으며, SIOS 레이저 간섭계를 기준으로 측정 시스템과 오차 보상 모델의 유효성을 실험적으로 검증하고 시스템 불확도를 평가하였다. 결과에 따르면 6-DOF 오차 측정 및 보상 후 참조 기능점의 X, Y, Z 방향 최대 위치 오차가 각각 1.7 μm, 3.4 μm, 3 μm에서 65 nm, 81 nm, 109 nm로 감소하였으며, 확장 불확도는 각각 90 nm, 98 nm, 158 nm(k=2)로 나타났다. 이 방법과 시스템은 XY 작업대의 정밀도 향상에 활용될 수 있다.

XY 작업대; 다자유도; 보상 모델; 아베 원리