코드 디스크 기초
코드 디스크의 센터링 링과 마크는 무엇에 쓰이나
코드 디스크에는 트랙 외에도 가는 센터링 링 하나와 몇 가지 작은 마크가 있습니다. 센터링 링은 트랙과 동심이어서, 조립 시 현미경 아래에서 축을 돌리며 얼마나 흔들리는지 보면 편심을 수 μm 이내로 맞출 수 있습니다. 위치결정, 방향, 패턴면, 로트 번호 마크는 조립과 추적성에 쓰입니다. 이 글은 그 역할과 센터링 절차를 설명합니다.
확대경으로 코드 디스크를 보면 여러 줄의 트랙 외에도 아주 가는 원환, 작은 삼각형이나 화살표, 작은 글자들이 자주 보입니다. 이들은 신호를 만들지 않고 리드헤드도 읽지 않지만, 조립 품질과 문제가 생겼을 때 추적할 수 있느냐에 직결됩니다.
센터링 링: 편심을 눈에 보이게
센터링 링은 트랙과 동심인 가는 원환으로, 트랙과 같은 노광에서 만들어지므로 그 중심이 곧 트랙 패턴의 중심입니다. 디스크의 외경과 내경은 나중에 절단되므로 패턴과의 사이에 편차가 생기기 마련이며, 이들로 중심을 잡는 것은 센터링 링을 쓰는 것보다 신뢰성이 떨어집니다.
왜 동심에 이토록 신경 쓸까요? 편심은 진폭 Δθ ≈ e ÷ r인 1차 고조파 정현 오차를 만듭니다. 판독 반경 20 mm에서:
| 편심 e | 각도 오차(약) |
|---|---|
| 1 μm | 10″ |
| 5 μm | 52″ |
| 10 μm | 103″ |
수 μm의 편심은 맨눈으로는 보이지 않지만, 현미경 아래에서는 센터링 링의 흔들림이 한눈에 드러납니다.
현미경 아래에서 센터링하는 법
일반적인 절차는 다음과 같습니다(그림 1):
- 접착제가 아직 경화되지 않아 디스크를 미세하게 움직일 수 있는 상태에서 허브에 올립니다;
- 현미경을 센터링 링에 맞추고 초점을 잡은 뒤 십자선을 원환 에지에 맞춥니다;
- 축을 천천히 한 바퀴 돌리며 원환이 십자선에 대해 얼마나 흔들리는지 봅니다. 흔들림 양(피크-피크)은 약 2e입니다;
- 원환이 가장 멀리 흔들린 위치에서 디스크를 중심 방향으로 살짝 밀어, 흔들림 양의 약 절반을 줄입니다;
- 흔들림이 요구 범위에 들어올 때까지 3, 4단계를 반복한 뒤 접착제를 경화시키고, 경화 후 한 번 더 확인합니다.
예: 판독 반경 20 mm에서 편심 오차를 약 10″ 이하로 하려면 편심을 1 μm 정도로 관리해야 하며, 즉 현미경 속 흔들림이 약 2 μm를 넘지 않아야 합니다. 이를 위해서는 배율이 충분하고 눈금이 μm 수준까지 분해되는 현미경이나 영상 시스템이 필요합니다.
두 가지 세부 사항을 짚어 둡니다. 첫째, 편심은 중심의 어긋남이므로 어느 반경에서 측정해도 같습니다. 센터링 링에서 측정한 e를 그대로 판독 반경에서의 오차 계산에 쓸 수 있습니다. 둘째, 이렇게 맞춘 것은 실제 회전축에 대한 디스크의 편심이며, 바로 판독에 영향을 주는 양입니다.
그 밖의 마크
센터링 링 외에 디스크에서 흔히 보이는 마크는 다음과 같습니다(그림 2).
- 위치결정 마크: 원점이나 특정 각도 기준을 표시하며, 조립 시 축이나 모터의 기준과 맞추는 데 씁니다.
- 방향 마크: 회전 방향이나 앞뒷면을 구분해 반대로 조립하는 것을 막습니다.
- 패턴면 식별: 유리는 투명해서 뒷면에서도 패턴이 보입니다. 패턴면에서 보면 바른 글자가 되도록 만들면 뒤집었을 때 반전 글자가 되므로, 눈금선이 어느 면에 있는지 한눈에 구분할 수 있습니다. 패턴면 방향이 틀리면 판독 갭이 달라집니다.
- 로트 번호: 생산 기록과 대응하여, 문제가 생기면 로트, 공정, 검사 데이터까지 추적할 수 있습니다.
이 마크들은 모두 트랙 바깥 영역에 두어 판독을 방해하지 않아야 합니다. 디스크마다 어떤 마크를 어디에 두는지는 다르며, 보통 도면에서 디스크 제조사와 협의합니다.
정리
센터링 링은 트랙과 동심이며, 조립 시 편심을 맞추는 기준입니다. 한 바퀴 돌려 흔들림(약 2e)을 보고, 가장 먼 위치에서 살짝 밀고, 몇 차례 반복하면 됩니다. 위치결정, 방향, 패턴면, 로트 번호 마크는 눈에 띄지 않지만 오조립을 막고 추적을 쉽게 합니다. 디스크를 받으면 먼저 이 마크들을 확인해 두면 조립이 훨씬 수월해집니다.
중국어 원문 기사 번역 (0020). ENC7 코드 디스크 제조사 (문의) · 기술 자료 · https://enc7.com
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