충진 및 포장 공정 애플리케이션에 적합한 리니어 로터리 모터

LinMot

선형 운동을 위해서는 리프트 캠, 공압 실린더 또는 볼 스크류 드라이브에 의존하는 시스템보다 다이렉트 드라이브 선형 회전식 모터를 사용하는 클로저 프로세스가 훨씬 유연하고 효율적이다. LinMot은 정밀성과 안정성이 필요한 충진 및 포장 애플리케이션을 위해 센서가 통합된 선형 회전식 모터를 출시했다. 이 새로운 모터는 매우 안정적이고 정밀할 뿐만 아니라 모든 클로저 작업에 대한 프로세스 데이터를 수집한다.

클로저 힘, 토크 또는 프레스 힘의 과도한 변화는 전체 패키지 장치를 폐기해야 함을 의미한다. 지정된 토크에서 몇 밀리미터 미터의 편차만으로도 이 시나리오를 트리거 될 수 있다.

이러한 까다로운 사항은 점점 더 많아지는 식음료 산업의 클로저 프로세스에서 요구된다. 변형 생산, 무결점 프로세스와 최신 데이터가 필요한 4차 산업혁명의 개념에서도 스크리닝 및 조립 프로세스가 그 어느 때 보다 더 유연하고 효과적으로 제어되어야 한다고 강조했다. LinMot는 선형 회전 작업에 대한 연구를 통해 완전히 새로운 개념의 시리즈 즉, 선형 회전식 모터PR02 시리즈를 발표했다.

통합 측정으로 정확도 향상

새로운 PR02 모터 시리즈는 하우징에 선형 모터와 서보 모터를 결합했을 뿐만 아니라 추가 옵션 기능을 위한 더 많은 공간을 제공한다. 사용자는 PR02 모터를 통해 토크 센서와 힘 센서가 통합된 회전 모터를 주문할 수 있다. 즉, PR02 모터는 토크, 회전 각도, 스트로크 위치 및 이송력의 공정 변수에 대해 높은 해상도, 재현성 및 정밀도의 실제 값을 지속적으로 캡처하고 확인할 수 있다.

PR02-52 모델 모터의 힘 및 토크 센서의 정밀도는 현재 직렬(100 mm 최대 스트로크, 255 N 최대 이송력, 2.2 Nm 최대 토크)로 정격 값의 1% 를 초과한다. 선택 사양인 토크 측정 샤프트를 사용하여 측정 범위가 2.5 Nm 인 경우 측정 결과의 정확도는(+/-) 0,025 Nm이다. 이러한 방식으로 수집된 값은 클로저 작업을 상세하게 문서화하거나 추가 프로세스 분석을 위해 사용될 수 있다. 또한 아날로그 신호 인터페이스를 통해 모터에서 PLC로 직접 전송하거나 또는 필드 버스를 통해 서보 컨트롤러에 의해 전송될 수 있다.

온라인 진단 및 문제 해결

클로저 프로세스에 대한 통찰력을 얻기 위해 온라인 또는 오프라인으로 값을 평가할 수 있다. 나사가 너무 조여졌는지 또는 느슨하게 되었는지 그리고 잘못된 크기, 구부러짐, 관통 또는 손상 여부를 모든 애플리케이션에서 진단할 수 있다. 또한 공작물과 공구가 부러질 수 있으므로 빠진 와셔를 감지할 수 있다. 이때 값은 기계 구성품의 유지보수가 임박하게 필요하거나 공구가 마모되었음을 나타낸다.

모션 프로파일을 자유롭게 프로그래밍 할 수 있고 센서 데이터를 실시간으로 사용할 수 있기 때문에 모든 오류를 즉시 수정하거나 장치를 자동으로 거부하거나 재 작업을 위해 준비할 수 있다. 잘못 설치된 클로저는 즉시 다시 풀려 재 작업 시간을 단축되거나 폐기하기가 더 쉬워질 수 있다.

클로저 시스템의 설계 및 유지 보수는 외부 센서와 관련 배선 및 이동 부품(예: 케이블 트레이)을 제거함으로써 단순화됐다. 선형 회전식 모터를 수직으로 설치하면 설계자는 외부 부품을 추가하지 않고도 하중에 대한 장치를 설치할 수 있다. 또한 모터 하우징에 MagSpring 마그네틱 스프링을 위한 공간이 있기 때문에 전원이 꺼졌을 때 축이 떨어지는 것을 방지한다.

LinMot 설계자는 399 x 135 x 50 mm 크기의 책 모양의 PR02-52의 하우징에 진공/압축 공기 통과 기능을 통합했다. 따라서 집중된 힘에도 불구하고, 청소하기 어려운 냉각 핀, 앵글 또는 케비티가 없으므로 실내 환경에서 사용하기에 적합하다.

중복성으로 인한 안정적인 데이터

최종 사용자는 LinMot 솔루션의 통합을 통해 이점을 얻을 수 있다. 스크류 드라이빙 시스템은 훨씬 덜 복잡하고 공간이 적게 필요하며 고장 발생시 더 간단하고 빠르게 교체할 수 있다. 부품 수가 줄어든다는 것은 고장이 적고 물류가 단순하다는 것을 의미한다.

그러나 안전 관련 애플리케이션 분야에서 더욱 중요한 것은, 서보 센서 전류 데이터의 중복 정보(redundant information)를 사용하여 통합 센서의 데이터를 확인할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 토크 센서가 회전 모터를 조정하는 데 사용된 지정 값과 일치하지 않는 토크 값을 통해 토크 측정 샤프트에 결함을 측정할 수 있다는 뜻이다. 이는 중복성(redundancy) 없이는 감지가 불가능하다.

미래 제품군

애플리케이션에 이와 같은 정교한 클로저 모션 또는 센서 데이터가 필요하지 않은 경우, PR02 모터에서 옵션 센서를 사용하거나 PR01 시리즈 선형 회전식 모터를 사용하면 된다. 두 경우 모두 모션 컨트롤러에 지정된 값을 서보 컨트롤러에서 사용할 수 있다.

두 시리즈의 모터는 서로 다른 폼 팩터(PR02- 선형 및 회전식 모터 병렬, 소형, 두꺼운 북 형식; PR01- 선형 및 회전식 모터 선형, 슬림, 원통형 폼 팩터)로 인해 적용 분야가 다르다. LinMot는 두 시리즈를 계속 확장하고 있다.

이 선형 회전식 모터는 최대 300mm 스트로크, 정격 힘 145 N, 최대 8.9 Nm 토크를 제공한다. 이는 방아쇠 및 펌프 스프레이 클로저와 같은 애플리케이션에 적합하다. 또한 LinMot는 PR02-38을 더 작은 버전의 PR02-52로 출시할 계획이다. PR02-52는 더 가벼운 픽 앤 플레이스, 벤딩 및 프레스 온 작업에 유용하다. 이와 병행하여 PR01 제품군은 PR01-70 선형 회전식 모터로 확장할 예정이다. 이 모델은 콤팩트 하지만 PR01-84와 거의 동일한 힘을 가지고 있다.

다이렉트 드라이브 기술의 장점

이 모든 선형 회전식 모터에 사용되는 다이렉트 드라이브 기술은 다른 특징적인 제품에도 적용된다. 예를 들어, 벨트, 감속기, 스크류 드라이브다. 선형 회전식 모터는 공압 실린더 없이 선형 및 회전 운동을 생성하고 접촉 없이 스트로크 커브를 생성할 수 있다. 아울러 프로그래밍 가능한 프로파일을 사용하여 모션을 서로 독립적으로 제어할 수 있다.

선형 회전식 모터는 뛰어난 유연성과 거의 제로 유지 보수와 함께 최대의 유연성과 뛰어난 속도를 결합한다. 공압 솔루션과 비교할 때 더 깨끗하고, 조용하며, 더 작고, 에너지 효율적이다.
고도로 통합된 이 새로운 선형 회전식 모터 솔루션의 다양한 장점은, 애플리케이션에서 성공을 거둔 많은 기계 제작업체에 의해 입증됐다.

자료 제공: LinMo t(www.linmot.com)