노드 드라이브시스템즈, 인하우스 도장 공정의 생산성 향상

지능형 제어 시스템 도입 후 도장 작업시간 절반 감소

노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS) 본사의 새로운 표면 코팅 설비는 기존 도장 부문 규모의 두 배이다. 새로운 도장 부스는 도장 경화처리 및 패키징 스테이션을 위한 자동화된 하이-베이 웨어하우스(High-Bay warehouse)로 총 규모는 1,400m²에 이른다. 지능형 제어 시스템은 도장 작업의 소요시간을 평균적으로 절반으로 줄여주며, 어떠한 드라이브라도 조립 후 2시간 안에 도장 및 납품이 가능하다.
 

고속 레인을 갖춘 도장 라인
 

노드 드라이브시스템즈는 거의 독점적으로 자체 생산된 부품으로 주문에 따라 각 드라이브 시스템을 구성한다. 애플리케이션별로 특화된 코팅 작업도 이 프로세스의 일부분이다. 현재 긴급 주문에 대한 고속 프로세싱이 이전보다 훨씬 용이해졌다.

지금까지 기어드 모터는 일반적으로 첫 번째 코팅이 적용된 다음, 대기열의 마지막에 복귀되었다. 새로운 컨베이어 시스템은 완벽하게 유연한 라우팅이 가능하기 때문에 경화처리 후, 우선순위의 제품들은 대기열을 뛰어넘어, 다음 도장 코팅 작업으로 즉시 이송이 가능하다. 또한 지능형 분류 알고리즘은 우선순위가 동등한 도장 작업을 최적의 코팅 시스템 및 쉐이드(Shade)로 그룹화시킨다. 이는 낭비 및 설치 시간을 감소시켜준다. 또한 도장 부스의 최신 필터 시스템은 오염을 최소화시켜 준다. 패킹 스테이션 또한 이송 시스템의 스마트 정렬 기능에 기반하고 있어, 각 패킹 스테이션은 특정 선적 모드를 처리하도록 지정이 가능하다.

각각의 모든 작업에 적합한 드라이브

100개 이상의 드라이브가 새로운 설비에서 다양한 작업을 처리하고 있으며, 이러한 노드사의 드라이브 기술은 컨베이어, 호이스트, 배기장치 및 냉각 팬 시스템의 성능을 강화시켜 준다. 자체 모듈형 드라이브 프로그램에 기반하여 노드사는 각각의 다양한 요건에 최적화된 솔루션을 구성했다. 고효율 헬리컬 베벨(Helical Bevel) 기어 장치 및 매우 높은 기어비를 가진 웜 기어박스(Worm Gearbox)가 모두 사용되었다. 성능 및 기능 요건에 따라 모터는 각기 다른 주파수 인버터 모델로 제어된다.

환기 장치

22,000m³/h의 환기량을 가진 4개의 팬이 도장 부스의 적절한 환기를 유지시켜준다. 이 팬 드라이브는 SK200E 주파수 인버터 시리즈의 22kW 분산형 드라이브를 갖추고 있다. 제어 솔루션을 통해 대기모드가 가능하고, 측정된 공기 유량에 따라 모터의 속도를 조절함으로써 필터 오염을 적절하게 보상할 수 있다.

모든 노드사의 인버터와 마찬가지로, 이러한 드라이브는 스마트 에너지 절감 기능을 제공하는데, 자동으로 부분적인 부하를 감지하고, 이에 따라 모터의 에너지 소비를 감소시킬 수 있다. 인버터는 환기장치와 함께 옥상에 설치되기 때문에 IP66 유입방지 보호등급으로 설계되었다.

오버헤드 컨베이어

이 설비 전반에 설치된 노드사의 모터 및 기어 장치는 무게가 수백 킬로그램에 이른다. 따라서 견고한 하드웨어가 필요하다. 오버헤드 컨베이어는 최고 분당 10m 속도로 동작하는데, 100개 이상의 부드럽게 동작하는 웜 기어드 모터가 장착되어 있다. 이 설비의 일부 구역은 위험구역(Ex zone 2)으로 분류되어 있다.

이 안에 설치된 14개의 드라이브는 캐비닛-설치형 SK 500E 시리즈 인버터로 제어된다. 다른 모든 드라이브는 모터-탑재형 SK 180E 타입 인버터를 갖추고 있다. 가격대비 성능을 달성할 수 있도록 설계된 반면, 완벽하게 효율적 기능까지 보완하고 있는 SK 180E는 해당 애플리케이션에서 모든 간단한 처리 작업을 해결할 수 있도록 0.25~2.2kW의 모터 출력을 지원한다. 인버터와 함께 설치되는 기술 박스는 Profibus 인터페이스뿐만 아니라, 위치 데이터 및 제어 스위치 전송을 위해 다양한 센서 및 공압 인터페이스가 추가된다.
 

통합 드라이브 구성 기능뿐만 아니라 일관된 플러그인 커넥터 사용은 방대한 설비에서 드라이브 설치 작업을 간소화하는데 중요하다. AC 벡터 드라이브는 별도의 24V 제어 전압을 공급하기 때문에, 400V의 전원이 꺼진 상태에서도 Profibus를 통해 액세스가 가능하다.

호이스트 기술

이 설비는 건조 공간으로 하이-베이 스토리지를 갖추고 있으며, 자동 저장 및 검색 장치를 통해 모든 드라이브 부품들과 유연하게 액세스할 수 있다. 각 드라이브 장치는 각각 지정된 내용을 통해 검색이 가능하고, 오버헤드 컨베이어를 통해 도장 부스로 자동 이송된다. 자동 저장 및 검색 장치는 호이스트 및 드라이브를 위해 강력한 헬리컬 베벨 기어드 모터를 갖추고 있다.
 

화물을 픽업하는 망원경 지브(Jib)는 경량의 소형, 알루미늄 나선형 인라인 기어드 모터로 확장된다. 노드사는 호이스트 및 드라이브 축을 위해 위치 제어 루프를 구현했다. 즉, 타입 SK 545E 주파수 인버터는 동시에 절대 위치 데이터 및 증분식 모터 인코더의 신호를 처리한다. 그런 다음 자동 저장 및 검색 장치의 PLC에 의해 지정된 설정 값에 따라 위치를 자체적으로 조정하고, 다시 PLC로 도달된 위치에 대한 정보를 보고한다.  라이브 전자장치는 속도 및 부드러운 가속과 제동(S 램프)을 제어한다. 이 애플리케이션에서는 Profinet 인터페이스가 PLC와 통신할 수 있도록 통합되었다.

다양한 제품 포트폴리오

기어드모터 기술 개발 및 제조업체인 노드 드라이브시스템즈는 약 3,200명의 직원을 두고 있으며, 포괄적이면서도 완벽한 드라이브 솔루션을 공급하는 세계 선도기업 중 하나다. 노드사의 제품 포트폴리오는 에너지 효율 및 방폭 드라이브를 비롯해 까다로운 애플리케이션 요건에 부합하는 표준 드라이브 제품에서 고객 맞춤형 솔루션에 이르기까지 광범위하다. 총 매출액은 2015년 회계연도 기준 5억4천0백만 유로를 기록했다. 1965년에 설립된 이 회사는 현재 전세계에 36개 이상의 자회사를 둔 기업으로 성장해 왔다.

노드사는 최단기간의 리드타임을 보장하기 위해 광범위한 공급 및 서비스 네트워크를 구축하고 있으며, 어느 지역이라도 신속하게 대응할 수 있는 고객 중심의 서비스를 제공하고 있다. 노드사의 다양한 기어타입은 10Nm에서 250,000Nm 이상의 토크를 커버한다. 또한 이 회사는 0.12kW에서 1,000kW의 출력을 제공하는 모터를 비롯해 주파수 인버터에서 서보 컨트롤러에 이르는 전력 전자장치를 생산하고 있다. 노드사의 인버터 라인업은 제어 캐비닛에 설치할 수 있는 전통적인 모델은 물론 분산형 자동화 환경에 완벽하게 통합이 가능한 드라이브 장치를 위한 디자인 타입도 갖추고 있다. 

자료제공 | 노드 드라이브시스템즈 코리아(www.nord.com)

노드 드라이브시스템즈, 2016 하노버 메세 전시회에 참가

스마트 공장에 대한 드라이브 기능 발표

노드 드라이브시스템즈사는 지난달 개최된  2016년 하노버 메세 전시회에서 감시 및 예방 정비뿐만 아니라 통합된 PLC를 선보였다. 최신 전자 구동 장치의 고급 자율 제어 기능을 조정하기 위한 새로운 접근 방식과, 스마트 팩토리의 드라이브 기능을 소개했다.

NORD 4.0을 발표한 노드사는 간단한 액추에이터에서 복잡한 네트워크 시스템에 이르기까지 모든 범주의 작업을 처리할 수 있는 확장 가능한 전기 드라이브 시스템과 소프트웨어를 제공한다. 최고 22kW에 이르는 유지관리가 간단한 다기능의 분산형 드라이브 컨트롤러는 동기식, 인덕션 모터에 이용할 수 있으며, 대부분의 산업용 애플리케이션에 적용 가능하다. 강력한 프로세서와 온보드 PLC, 주파수 인버터를 갖추고 있어 복잡한 제어 공정을 처리할 수 있으며, 독자적으로 프로세스 조건에 대응이 가능하고, 고장도 해결할 수 있다.

인버터 PLC는 연결된 센서나 액추에이터의 데이터를 처리하고, 고품질의 드라이브 및 애플리케이션 관련 데이터를 제어룸 또는 다른 네트워크 노드에 전달한다. 드라이브 장치는 특정 작업, 즉 속도나 위치를 동기화하는 등의 작업을 그룹화할 수 있다. 또한 사전 정의된 파리미터는 범용으로 요구되는 수백 개의 기능들을 위해 제공되는데, 예를 들어, PLCopen 모션 제어 모듈은 애플리케이션 개발을 용이하게 한다.
 

한편, 완벽한 범주의 드라이브 시스템을 제공하는 노드사는 인버터는 물론, 모터와 기어 장치를 생산하고 있다. 또한 전 세계에 걸쳐 시운전 시간을 절감할 수 있도록 표준화된 플러그-인 케이블 커넥션(1 x 전원, 1 x 데이터)을 갖춘 완전하게 설비에 조립할 수 있는 드라이브 시스템과 즉시 사용할 수 있도록 파라미터화된 드라이브 시스템을 공급하고 있다. 노드사는 1979년부터 북미고객을 지원해 오고 있는데 이번 전시회를 통해 애플리케이션 엔지니어링 뿐만 아니라 제조 및 조립 서비스 대한 정보를 제공했다.