[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 전기 자동차(EV) 산업이 계속해서 인기를 끌면서, 많은 기업이 상업용이나 영업용 차량으로 전기 자동차를 선택하고 있다. 그러나 여러 대의 차량을 동시에 충전하려면 여러 충천 포트가 필요하므로 그만큼 설치 비용이 높아져 EV 차량에 적합한 충전 솔루션 찾기가 과제다.

산업 전기 장비 및 설치 전문의 스페인 업체인 LEMIL은 이러한 시장의 수요에 대응하기 위해 전기 자동차의 충전 프로세스를 최적화하는 자동 충전소를 개발했다.

시스템은 100kW 충전기 하나로 8개의 충전 포트를 동시에 가동할 수 있어 8시간 만에 8대의 자동차를 완전하게 충전할 수 있다. 기존 방식은 각 충전 포트별로 8개의 고출력 충전기가 각각 필요해 설치비용이 상당히 높아진다. 따라서 LEMIL의 시스템은 전기 자동차를 보유한 중소기업에게는 비용면에서 매우 효율적이다.

한 대의 충전기가 평행하게 설치된 2x10m 길이의 리니어 가이드를 따라 이동하면서 쿠카 로봇이 프로그래밍한 대로 각 차량을 순차적으로 충전한다. 완전 자율 작동의 로봇이 전기 자동차의 충전 포트로 케이블을 연결, 제거 및 다음 차량 충전을 위해 옆 차에 다시 연결하는 작업을 수행한다.

시스템의 중심에는 HepcoMotion(햅코모션)의 중하중 HDS2 리니어 가이드가 있어 높은 반복도와 정밀도로 트랙을 따라 로봇의 부드러운 주행을 도와준다.

2m/s의 속도로 이동하는 HDS2는 높은 반복도 및 정밀도로 각 충전 포트에 정확하게 위치한다. HDS2의 최대 페이로드 용량은 68kN이므로 KUKA 로봇과 전기 케이스, 제어 케이스를 이동하는 데 필요한 670Kg은 수용하는데 어려움이 없다.

V 가이드 기술, 낮은 유지보수 비용 구현

50여년의 역사를 가진 리니어 모션 전문기업 햅코모션은 V 가이드 기술 덕분에 ‘낮은 유지보수의 고급 제품’을 만드는 기업으로 유명하다. 베어링에 약간의 마모가 생기더라도 간단하게 재조정이 가능해 작동 중단없이 오랫동안 수명이 유지되는 것도 V 가이드 기술로 인한 장점이다. 또한 V 베어링의 예상 수명이 다할 경우에도 전체 세트가 아닌 개별 부품만 따로 교체할 수 있어 시간과 비용을 모두 절약할 수 있다. 시스템의 요구 수명은 10년이다.

전기차 충전소는 상시 운영 기준이므로 리니어 가이드의 재윤활 작업 등과 같은 일상적인 유지보수로 인해 시스템은 정기적으로 중단되면 안된다. 이를 위해 햅코모션은 오랜 기간 동안 별도의 윤활이나 유지보수 작업이 필요 없게끔 접촉면에 직접 윤활유를 제공해주는 간단한 윤활장치인 HDS2 가이드용 캡 와이퍼를 사용했다.

아울러 두 개의 HDS2 레일 시스템을 나란히 설치할 경우, 반드시 평행하게 설치하지 않아도 된다. 이는 LEMIL사의 가이드도 비가공면에서 작동이 되므로 약간의 오정렬에 대한 허용 공차가 필요했기 때문에 더욱 핵심적인 고려사항이기도 했다.

햅코모션의 V 베어링은 고르지 못한 작동면이나 다양한 편차의 장착면에서도 작동이 가능하다. 평행도 공차는 +/- 0.05mm이므로 짧은 시간 내에 정확한 조립이 가능하다.

모든 것이 빠르게 변화하는 현대사회에서 기계의 에너지 소비량은 주요한 고려사항이며, 이번 애플리케이션도 예외는 아니다. 드라이브 에너지 소비량이 적을수록 비용면에서 효율적일 뿐만 아니라, LEMIL사의 핵심 요구사항도 충족했다.

HDS2는 강력한 모터가 필요 없는 저마찰 가이드로 효율적인 비용과 적은 에너지 소비량의 솔루션을 제공했다.

마지막으로 LEMIL사와 햅코모션은 각 고객사의 요구에 맞게 재조정이 가능한 모듈형, 확장 가능형 충전 설비 솔루션을 완성했다. 햅코모션의 HDS2 가이드는 모듈식으로 길이가 제공되기 때문에 해당 애플리케이션에 적합했다.

HDS2 가이드는 끝단을 정밀하게 가공해 연결해서 사용하므로 LEMIL사가 언제든지 다양한 사이즈의 충전소를 제공할 수 있다. 향후 자동차 대수가 늘어날 경우 고객이 쉽게 충전소를 확장할 수 있다는 것을 뜻한다.

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