보쉬렉스로스의 LMS 솔루션
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  • 승인 2013.02.08 14:04
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솔라셀 캐리어 반송 및 물류에 최적인 Innovative 솔루션

 

보쉬 렉스로스는 반도체, 솔라셀, OLED와 같이 고진공의 애플리케이션에서 캐리어 이송 및 물류에 최적인 LMS 솔루션을 제공한다. 기존의 리니어 모터 솔루션과는 달리, 코일은 고정된 상태에서 마그넷이 움직이는 특징이 있으며, 기존 모터로는 적용하기 어려운 열악한 화학가스 환경 및 진공 환경에서도 사용이 가능하다.

 

편집자 주  


보쉬렉스로스의 LMS(Linear Mo tion System)는 기존의 고진공 물류 시스템과는 달리, Innovative 솔루션으로 진공 내 케이블 없이 캐리어 반송은 물론, 진공 내 최대 32개 캐리어 속도 및 위치 제어가 가능하다는 장점이 있다. 또한, 홀센서를 이용해 비접촉 캐리어 위치를 감지하며, 리니어 트랙 및 타원형 트랙 등 다양한 트랙 구성이 가능할 뿐 아니라, 유지 및 보수도 간편하다.


LMS 솔루션 콘셉트

 

 

 

 

 

LMS 솔루션은 그림 2와 같이 마그넷이 고정되고 코일이 움직이는 기존의 리니어 모터 콘셉트와는 반대로, 그림 3과 같이 코일이 고정된 상태에서 마그넷이 움직이는 것이 특징이다. 마그넷의 길이는 캐리어의 사이즈에 따라 결정되며, 단일 캐리어뿐만 아니라 다수의 캐리어 제어도 가능한 솔루션이다.


LMS는 캐리어 위치 측정시 리니어 엔코더 대신 자기장을 이용하는 홀센서를 사용하기 때문에 캐리어와 코일 간 간격이 0.5~8㎜에서도 적용이 가능하다. 이러한 장점으로 인해 LMS는 기존 리니어 모터를 사용하기 어려운 열악한 화학가스 환경이나 진공 환경에서 사용할 수 있다.


보쉬렉스로스 LMS 솔루션은 솔라셀의 고온 고진공 증착 공정에 양산 적용한 사례뿐 아니라, 그 외 다수의 양산 적용 레퍼런스를 가지고 있다. LMS 솔루션은 그림 4와 같이 리니어 트랙 외에도 Ferry 트랙을 혼합해 구성이 가능하며, 타원형 트랙도 구성할 수 있다. 또한, 하나의 LMS 시스템에서 최대 16개의 트랙을 지원할 수 있다.

 

LMS 하드웨어 구성

LMS의 하드웨어 구성은 로드(Load)를 포함한 캐리어 하중에 따라, 내장형 드라이브 또는 외장형 드라이브를 사용할 수 있다. 내장 드라이브는 1개의 드라이브로 2축을 제어할 수 있고, 1축당 2개의 홀센서를 통해 캐리어 위치를 감지한다. 코일에 내장된 PTC 센서는 모터의 온도를 감지해 과열을 방지한다.


하중이 1,000kg이 넘는 고하중 캐리어를 구동하는 경우에는 외장형 드라이브를 사용하는 것이 효과적이며, 외장 드라이브 기반으로 LMS 하드웨어 구성하는 경우 그림 6과 같이 1개의 드라이브로 1축을 제어하게 된다. 드라이브는 최대 전류 54Arms까지 지원 가능하기 때문에 고하중의 캐리어도 구동이 가능하다.


LMS 확장성

LMS는 PC 기반의 솔루션으로, PC 1대당 최대 64축까지 지원이 가능하다. 각 노드는 파이어와이어(FireWire) 네트워크 기반으로 실시간 통신하며, 리니어 모터 4축을 제어할 수 있다. 그림 7과 같이  노드를 확장함으로써 제어 가능 축수는 증가시킬 수 있다.


LMS 제어용 PC와 LMS 노드 간 파이어와이어 케이블 길이를 확장할 필요가 있는 경우, 그림 8과 같이 파이어와이어 케이블에 컨버터를 통해 CAT6 케이블 연결 후 확장할 수 있다. LMS를 위한 PC와 상위 애플리케이션 PC와의 통신은 이더넷(Ethernet), 프로피버스(Profibus)등을 통해 가능하다.


코깅 보상 및 위치 보정 

LMS 솔루션은 속도 리플이 적은 애플리케이션에도 적용 가능한 솔루션으로, 그림 10과 같이 리니어 모터의 코깅(Cogging)을 보상하는 테이블을 생성하고, 이를 통해 피드포워드(Feedforward) 제어 기반으로 코깅 보상(Cogging Compensation)을 수행하게 된다.


본 기사는 보쉬렉스로스(www.boschrexroth.co.kr)에서 제공한 것입니다.

 

 

SOLAR TODAY 편집국 (Tel. 02-719-6931 / E-mail. st@infothe.com)

 

 

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