여전히 공압 시스템은 단순한 움직임 및 포지셔닝 작업을 위한 선택 수단입니다. 그러나 점차 디지털화되고 있는 세상에서는 전기 자동화와 공작물에서 컨트롤러, 클라우드에 이르기까지 정보의 지속적인 흐름이 필수적입니다. 이를 통해 시운전 시간을 줄이고 비용 효율적인 생산을 보장하며 더 짧아진 제품 라이프사이클을 관리할 수 있습니다. 따라서 전기 자동화 솔루션에 대한 더 큰 투자 비용은 작동 중의 절약으로 충당됩니다. 시운전도 이제 빠르고 쉬워졌습니다. 어떻게 가능할까요? 당사의 Simplified Motion Series를 사용하면 가능합니다.
영상에서 Simplified Motion Series와 설계 도구를 경험해 보세요
간단한 전기 자동화에 어떤 기능이 포함되어 있는지 첫 번째 영상에서 확인하실 수 있습니다. 두 번째 비디오에서는 Simplified Motion Series에 대한 모든 것을 알아보실 수 있을 것입니다. 이 모든 것이 아주 간단하게 설명되어 있습니다. 세 번째 비디오는 하나의 도구에서 Solution Finder를 사용하여 단계별 설계 방법을 보여줍니다.
공압 시스템의 단순성이 전기 자동화의 장점과 결합됩니다
여전히 공압 시스템은 단순한 움직임 및 포지셔닝 작업에 이상적입니다. 하지만 전기 자동화를 사용하면 작업물에서 컨트롤러 및 클라우드로의 지속적인 정보 흐름이 가능해집니다. 이러한 방식으로 시운전 시간을 줄이고 비용 효율적으로 생산하며 더 짧은 제품 수명 주기를 처리할 수 있습니다.
Simplified Motion Series는 이것에 이상적입니다. 이것은 모터와 서보 드라이브, 이른바 통합형 드라이브의 용도 최적화 조합을 갖춘 다양한 전자기계장치로 구성됩니다. 외부 서보 드라이브 컨트롤러 없이 시스템을 빠르고 쉽게 가동할 수 있습니다. 드라이브는 중간 위치를 포함하여, 두 기계식 최종 위치 사이의 단순한 움직임에 가장 적합합니다. 그러나 최적화된 움직임 특성, 최종 위치로의 완화된 인입이나 단순화된 프레싱 및 클램핑 기능을 포기하지 않아도 됩니다.
"Simplified Motion Series를 통해 공압의 단순성과 전기 구동 기술의 장점을 결합할 수 있었습니다. 이를 통해 고객은 매우 간단한 이동 및 위치 지정 작업을 비용 효율적인 방식으로 전기적으로 해결할 수 있었습니다."
베른트 셰퍼(Bernd Schäfer)
전동 액추에이터 제품 관리, Festo SE & Co. KG
Plug-and-work를 통한 간편한 시운전
Plug-and-work 원리에 따른 시운전 시 모든 파라미터가 드라이브에서 수동으로 설정되므로 소프트웨어나 PC가 필요하지 않습니다. Simplified Motion Series는 기본적으로 통합되는 디지털 I/O(DIO) 또는 IO-Link를 통해 컨트롤러에 직접 연결할 수 있습니다.
사용 가능한 기본 기능은 디지털 I/O(DIO)를 통해 설정할 수 있습니다.
- 속도 및 힘
- 기준 최종 위치 및 완충 장치
- 최종 위치
IO-Link를 통해 추가 확장 기능을 사용할 수 있습니다:
- 동작 파라미터의 원격 설정
- 드라이브와 컴퓨터 사이에서, 또는 컴퓨터에서 다른 동일한 드라이브로 파라미터를 전송하기 위한 복사 및 백업 기능
- 공정 파라미터의 읽기 기능
- 펌웨어 업데이트(이미 설치된 모든 제품에도 해당)
- 설정 가능한 중간 위치
1) 시운전
광범위하거나 복잡한 사용 설명서 없이도 간편하게 직관적으로 통합형 드라이브에서 직접 모든 파라미터를 설정하여 시스템을 가동할 수 있습니다.
- "Out" 및 "In" 동작의 속도
- "Out" 위치에 있는 드라이브의 힘
- 기준 최종 위치 설정
- "힘 제어 움직임 시작" 위치 설정
- DIO 신호를 시뮬레이션하여 수동 시작(수동 오버라이드와 유사)
2) 전기 연결부
- M12 커넥터 기술을 통한 간편한 연결
- Power(4핀): 모터 전원 공급
- Logic(8핀): 통합형 전자 장치를 위한 제어 신호, 센서 신호 및 전원
3) 중간 위치
IO-Link를 통해 중간 위치를 선택하고 스트로크 중에 정의된 해당 위치에서 이동을 중단할 수 있습니다. 그러면 드라이브가 계속하여 최종 위치로 이동합니다. 이는 양방향 이동 모두에 적용됩니다.
Simplified Motion Series의 기능 및 구성
두 최종 위치 사이의 동작을 위한 기본 프로파일 - 속도가 제어됩니다.
두 최종 위치 사이의 움직임을 위한 기본 프로파일: 중간 위치로 속도가 제어됩니다.
단순화된 프레싱 및 클램핑 기능을 위한 확장형 모션 프로파일 - 속도와 힘이 제어됩니다.
Simplified Motion Series를 사용한 일반적인 응용 분야
분류
다음을 사용하여 두 종류의 작업물 정렬:
전동 실린더 EPCS , 회전 드라이브 ERMS , 스핀들 축 ELGS-BS
다음과 같은 중간 위치를 사용하여 세 종류의 작업물 분류:
회전 드라이브 ERMS
이송
다음을 사용하여 작업물 이송:
톱니형 벨트 축 ELGS-TB , 전동 실린더 EPCS , 회전 드라이브 ERMS
다음을 사용하여 중간 위치를 사용해 두 종류의 작업물을 이송하고 분류:
톱니형 벨트 축 ELGS-TB
리프팅
다음을 사용하여 작업물 리프팅:
스핀들 축 ELGS-BS , 미니 슬라이드 EGSS , 전동 실린더 EPCS
다음을 사용하여 중간 위치를 사용해 두 종류의 작업물을 리프팅하고 분배:
스핀들 축 ELGS-BS , 미니 슬라이드 EGSS
Simplified Motion Series가 개발된 이유는 무엇입니까?
공압 드라이브는 단순한 응용 및 이동 작업에 선호됩니다. 이는 간편한 설치 및 제어와 매우 매력적인 투자 비용이라는 장점을 결합합니다.
공압 및 전기 자동화 구성품의 선도적 공급업체인 Festo는 이제 새로운 Simplified Motion Series를 통해 공압 시스템의 단순성을 전기 자동화 세계에 도입하고 있습니다.
공압 시스템은 단순한 움직임이 필요한 응용 분야에 선호되는 솔루션이지만, 이 기술은 점점 더 디지털화되는 세상에 직면하고 있습니다. 시운전 시간을 줄이고 비용 효율적인 생산을 보장하며 더 짧아진 제품 라이프사이클을 관리하기 위해서는 드라이브 상태에 관한 최신 정보가 필요합니다.
또한, 공압 드라이브가 투자 비용 측면에서 더 매력적인 기술이더라도 총 비용, Total Cost of Ownership을 고려해야 합니다.
진단 및 빅데이터의 경우 공작물에서 컨트롤러 및 클라우드까지 정보의 지속적인 흐름이 필요합니다. 기존 공압 시스템의 경우 압축공기로 데이터를 전송할 수는 없기 때문에 이러한 측면에서 어려움이 있습니다. 이러한 요인들을 고려하면, 기계 제조사가 전기적 동작을 중요한 보완 요소 또는 공압 시스템의 대안으로 점점 더 강하게 인식하고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
그렇다면 아직까지 공압 시스템에서 전기 장치로의 전환이 이루어지지 않은 이유는 무엇일까요?
자동화에 있어서의 수요와 경향을 살펴보면, 이러한 전환이 실제보다 훨씬 더 빠르게 진행될 것으로 예상할 수 있습니다. 이는 고도로 발달된 기술로 이러한 새로운 요구 사항에 대응하는 새로운 공압 제품 및 기술의 개발로 설명될 수 있습니다.
그러나 더 명확한 설명은 기계에서 일어나는 복잡한 움직임의 대부분이 이미 전동 드라이브를 통해 해결되었으며 단순한 움직임은 공압 시스템을 사용하여 쉽게 해결할 수 있다는 것입니다.
그리고 이 분야에서 전동 드라이브는 몇 가지 결함이 있습니다. 여전히 비용이 너무 많이 들고 시운전이 너무 복잡합니다. 공압 시스템은 한눈에 파악할 수 있는 전문 지식과 드라이버를 이용하여 손쉽게 가동할 수 있는 반면, 전기 실린더는 두 끝 위치 사이에서 움직이는 데만도 전기 분야에 대한 보다 광범위한 교육 과정과 전문 지식 및 소프트웨어 지식이 필요합니다. Festo는 이와 같은 간편한 전동 드라이브에 대한 시장 요구를 받아들여 Simplified Motion Series를 선보였습니다.
순수 전기 자동화와 비교했을 때 장점은 무엇입니까?
Festo의 Simplified Motion Series는 전동 드라이브 시스템의 새로운 모델 시리즈일 뿐만 아니라, 처음부터 설치의 용이성에 초점을 두고 개발되었습니다.
2019년 9월에 출시된 Simplified Motion Series의 핵심은 드라이브 유닛이 영구 조립된 새로운 통합형 모터이며, 이는 모든 기계식 드라이브용으로 사전 조립되어 있습니다. 이를 통해 다양한 사이즈의 선형 및 회전 운동이 가능합니다.
이에 따라 이 콘셉트는 설치에 필요한 공간을 줄일 뿐만 아니라 생산 공정에서 설치 시간과 비용을 절감합니다.
공압 시스템과 비교했을 때 장점은 무엇입니까?
기계식 설치 콘셉트만으로는 공압 시스템과의 격차를 해소하기에 충분하지 않습니다. 결정적인 요소는 기능성입니다. 따라서 실질적인 대안을 마련하려면 Simplified Motion Series에서 움직임의 복잡성을 줄이는 데 초점을 맞춰야 합니다.
공압 액추에이터의 경우 기계적으로 정의된 두 끝 위치 사이의 단순한 움직임이 하드 스토퍼 또는 완충 장치를 통해 해제되며, 이때 사이클 타임이 항상 100% 재현 가능한 것은 아닙니다. Simplified Motion Series의 경우 고정 설정된 가속 및 감속 램프와 일정한 속도가 결합되어, 부드럽게 완화되고 재현 가능한 움직임을 구현할 수 있습니다.
공압 시스템에는 추가 비용 없이 동적인 움직임에서 프레스 모드로 전환할 수 있는 훌륭한 기능이 있습니다. 기존 전동 드라이브 기술의 경우 복잡한 프로그래밍을 거쳐야만 이러한 전환이 가능합니다.
이러한 어려움은 이제 새로운 모델 시리즈에서 지능적인 방식으로 해결됩니다. 새 모델 시리즈의 경우 속도 제어 구간이 쉽게 단축되며, 동적인 움직임은 프로그래밍 작업 없이 드라이브에 직접 설정되는 힘 제어식 프레싱 동작으로 전환됩니다.
또 다른 장점: 소프트웨어가 필요 없는 시운전과 디지털 I/O 및 IO-Link
공압 시스템의 단순성과 전동 드라이브의 장점을 결합하는 콘셉트는 컨트롤 유닛으로 전달되며, 소프트웨어가 필요 없는 시운전과 단순한 드라이브를 위한 최신 제어 옵션인 디지털 I/O 및 IO-Link를 결합합니다. 통합 모터에는 두 개의 표준 연결부가 탑재되어 있으며 "Plug-and-work" 원리를 기반으로 합니다. 소프트웨어나 파라미터화가 필요하지 않습니다.
세 개의 버튼과 쉽게 이해할 수 있는 LED 메뉴를 사용하여 모든 설정을 모터에서 직접 수행할 수 있으므로, 동일한 조작 간편성이 보장됩니다. 속도와 힘은 양방향에 대해 설정할 수 있습니다. 버튼은 또한 속도 및 힘 제어 사이의 전환점과 기준 끝 위치를 설정하는 데 사용됩니다. 마지막으로 모든 움직임은 Demo 모드를 사용하여 장치에서 직접 테스트할 수 있습니다. 이를 통해 소프트웨어 엔지니어가 노트북을 전혀 사용하지 않고도 기계의 모든 축을 완전히 가동할 수 있습니다.
5/3방향 공압 밸브와 유사하게 두 개의 디지털 입력을 통해 드라이브가 매우 간편하게 제어되어, 고도로 비용 효율적인 설치가 가능합니다. 실린더 스위치와 마찬가지로 두 개의 디지털 출력을 통해 추가 비용 없이 최종 위치 도달 여부를 확인할 수도 있습니다.
그러나 시리즈의 가장 흥미로운 특징은 간편한 전동 드라이브를 Industry 4.0 및 디지털화의 세계와 연결하는 기본 통합형 IO-Link 기능입니다. IO-Link를 사용하면 모든 파라미터를 원격으로 전송하고, 여러 드라이브에 복사하거나 드라이브 고장 시 백업으로 사용할 수 있습니다. 또한, 이동 거리 및 작업 사이클 수와 같은 기타 파라미터를 간단한 방식으로 읽을 수 있습니다. 이후 이 데이터는 예방적 유지보수에 활용하거나 클라우드로 전송할 수 있습니다. 마지막으로, IO-Link를 사용하면 동작을 스트로크 중에 사전 정의된 중간 위치에서 정지시킬 수 있어 공압 시스템에서 일반적으로 발생하는 기계적 정지를 방지할 수 있습니다. 이를 통해 Simplified Motion Series가 더욱 유연해집니다.
모델 시리즈의 모든 드라이브에는 항상 디지털 I/O와 IO-Link가 통합되어 있으므로, 두 옵션의 장점을 모두 활용할 수 있습니다(예: IO-Link를 통한 시운전 및 디지털 I/O를 통한 구동).
Simplified Motion Series를 이용해 소프트웨어가 필요 없는 시운전 및 디지털 I/O 및 IO-Link를 통한 간편한 제어 기능이 콤팩트 통합형 드라이브 유닛에 결합되어, 처음으로 공압 시스템의 단순성과 전기 자동화의 장점이 이상적으로 결합되고 있습니다. 이에 따라 이제 기계 제조사는 매우 단순한 작업에도 전동 드라이브를 사용하여 기계의 성능을 새로운 수준으로 향상시킬 수 있습니다.