모션케이, 우리나라 최초 ‘완벽한 일체형 모터 FMS’ 선봬…주목

김남형 대표 “최대 강점은 매우 쉽고 편리한 제어 방식, 뛰어난 직관성”

모션케이가 우리나라 최초로 모터 자체에 조작부와 OLED 디스플레이가 일체화된 기술집약적이면서 콤팩트한 모터 FMS 시리즈를 출시해 주목받고 있다. 모션케이는 협동로봇과 DD모터 판매, 기술 지원 등을 기반으로 성장하면서 20여 년간 기술 노하우를 보유한 기업으로, 김남형 대표가 2015년 기술보증보험에서 100% 기술보증인증서를 받아 창업했다.
김 대표는 “산업 현장에서 모터를 쉽고 편리하게 사용할 수 있도록 기능을 개선하고 집약해 3년여에 걸쳐 FMS(Field Motor System) 시리즈를 개발했다”며 “지난해 특허를 획득하고 우리나라 최초로 컨트롤러가 내장된 완벽한 일체형 모터를 유일하게 제공하고 있다”고 말했다.

A. FMS 컨셉이 모터의 모듈화다. 이에 대한 자세한 배경을 설명해 달라

장비 메인 컨트롤에서 각 부품과 액추에이터 제어 및 디스플레이 기술이 고도로 발전하고 있다. 따라서 메인컨트롤의 고도화로 부품 자원들은 단순 모듈화 되고 있다. 모터는 정해진 위치로의 회전 또는 정지, 정확한 위치 이동이 목적이므로 이에 맞게 단순화. 모듈화 돼야 한다.

현재 모터 제품들은 직교, 회전 모두 256 포인트 이상 사용할 수 있게 발전하고 있으며, 고객의 다양한 요구에 맞게 더욱 많은 기능과 최첨단의 제품이 나오는 상황이다. 하지만 실제 사용하는 대부분의 장비 정지 위치는 대략 3~8 포인트로, 단순한 기능에도 최첨단의 제품과 스펙이 오버되는 것이 현실이다.
이는 마치 스마트폰에 GPS, 자이로 센서, 광학 센서, 가속 센서 등 수 많은 기능들이 있지만 소비자들이 실제로 사용하는 앱은 10여 개 밖에 안 되는 것과 같다. 일반적으로 서보 모터와 스텝 모터를 사용하려면 각 메이커별 300여 페이지가 넘는 상품 취급설명서나 프로그램을 이해하고 작동법을 숙지해야만 한다.

하지만 설비 업체에서 모터를 실제로 사용하는 기능은 전체 기능의 10%도 되지 않는다. 간단한 기능을 사용하려고 해도 기계 이해도와 프로그램 사용 능력, 전기적 배선까지 이해해야만 한다. 즉 모터의 기술 수준이 매우 높아져 신규 작업자에게는 매우 큰 숙련도를 요구하고 있어 접근성이 어렵다. 이에 모션케이는 우리나라 최초로 쉽고 간단하며 명확하게 세팅할 수 있는 ‘컨트롤러 일체형 모터 FMS’를 개발했다. FMS는 현재 위치를 눈으로 보며 단순 조작만으로도 원하는 위치와 시간에 제어할 수 있다.

A. FMS의 뛰어난 기능과 기술 특장점을 소개해달라

FMS는 작업 현장에서 제어팀의 프로그램 지원을 받지 않고 사용할 수 있다. 모터와 조작부. OLED디스플레이. 드라이버. 컨트롤러. 프로그램이 내장돼 전용프로그램, 전용 케이블, 전용 로더, PC, 컨트롤러, 위치결정 유닛(PLC 서보앰프)이 필요 없다.
모터 자체에 세팅 값과 현재 위치를 표시하여, 속도와 기타 설정(리드, 감속비) 값을 설정할 수 있다. 토크 원점 또는 외부 원점을 사용하여 각 장비에 맞게 Data를 쉽게 입력할 수 있다. 또한 전원과 접점 제어 케이블만 사용하므로 케이블 베어의 부하를 줄여 줄 수 있다. FMS에 DC24V 전원만 투입하면 단독 구동과 세팅이 가능하다.

공압 리니어, 공압 회전형 모터 대체

FMS는 기존 공압 리니어 또는 공압 회전형 인덱스를 대체한다. 최대 I/O 접점 4개로 16포인트 저장이 가능해 기존 공압의 솔레노이드 밸브의 제어선을 동일하게 적용해도 같은 결과를 제공한다.
아울러 FMS는 회전형 적용시 한 스텝마다 원하는 각도로 인덱스 할 수 있어 외부 PLC에서 접점으로 CW, CCW 회전, 또는 원하는 각도로 회전할 수 있다. 물론 모터 자체만이나, 간단한 시퀀스 구성으로도 구동이 가능하다.

Set 버튼만으로 세팅 및 저장 가능

Set 버튼으로 이 모든 세팅 및 저장이 가능하다. 토크 원점 및 외부 원점 센서를 활용하여 위치를 설정하고 OFFSET 값을 저장하며, 각 위치별 최적의 가감속으로 구동한다. 기존 제품들의 경우 모터 분해능과 감속비, 전자 기어비 등과 회전수. RPM, 정지위치를 일일이 수치 계산하여 구동했으나, 모션케이의 FMS는 OLED 디스플레이로 현재 위치를 보면서 모터에 있는 버튼을 눌러 현재 위치를 몇 mm 또는 각도를 보며 쉽게 확인하고 저장할 수 있으며 원하는 값을 적용할 수 있다.

전원을 재투입해도 저장값 유지
현재 각도와 길이 등을 눈으로 보면서 위치 저장이 가능하기 때문에 직관적으로 쉽게 조정할 수 있으며, 한번 저장된 내용은 전원을 재투입해도 저장된 값을 잃지 않는다. 회전형의 경우 모션케이에서 자체 제작한 가감속을 S곡선을 활용해 최적의 조건으로 회전한다.
FMS-42L을 적용해 감속비 20:1(감속비 수정 가능)로, 90도 회전시 1초 내에 회전하며, 최대 10Nm급 성능을 발휘한다. 이러한 결과는 모션케이의 홈페이지(www.motion-k.com) 동영상에서 확인할 수 있다.

물론 FMS-56의 경우 최대 20Nm급(감속비 20:1)의 토크를 낼 수 있다. FMS의 모든 세팅과 수정 방식은 작업자 누구나 10분 정도만 할애하면 즉시 이해하고 바로 사용할 수 있다. FMS 직선형은 정밀도 0.01mm(리드 5mm 기준). 회전형은 0.05도(감속비 10:1기준)까지 구현한다. 현장 가성비에 맞는 정밀도를 구현했으며 기구별 정밀도를 완벽히 제공한다. Closed Loop System을 기반으로 구동하여 탈조가 없으며, 2개의 Press 포인트를 갖고 있어서 일반 공압 로드레스와 같이 사용할 수 있다.

A. 제품 안정성 검증과 신뢰성 확보까지 마쳤다. 앞으로의 비즈니스 계획은

현재 FMS는 자동차 부품 업체의 조립 공정에서 적용돼 24시간 라인에서 1년여 간 구동 중이다. FMS의 성능에 현장 작업자와 설비 업체도 만족해하고 있으며, 증설 라인 적용도 검토 중이다. 아울러 반도체의 물류 일부 라인에도 적용돼 10개월 여 구동 TEST를 하고 있다.

FMS는 자동화가 필요한 산업과 직교, 회전, 그리퍼 등 어디서든 적용할 수 있다. 최근에는 로봇 그리퍼 제작업체와 자동차 조립공정에 많이 쓰이는 씰러 장비 업체와도 협업 중에 있다. 고객 요구에 따라 파생 장비들에도 TEST한 결과 높은 신뢰도를 확보했다.
현재 FMS는 100W 급인 FMS-42S, FMS-42M, 200W 급 FMS-56S, FMS-56M 총 4개의 시리즈를 개발 완료했다. 2022년에 400W 급과 1 마력급을 개발하는 것을 목표다. 앞으로도 제어 기반 기술을 활용하여 사용자 요구에 맞는 다양한 시리즈를 출시할 예정이다. FMS 에 많은 기대와 관심을 바란다.