로봇 성능을 혁신한다 ‘고성능·소형화’ AMC 서보 드라이브

㈜씨앤에스시스템

무인운반차(AGV), 자율 모바일 로봇(AMR), AS/RS(Automated Storage and Retrieve System)와 같은 모바일 로봇공학은 지난 몇 년 동안 서보 드라이브의 새로운 혁신을 이끄는 원동력이 되어 왔으며, 이는 올해도 계속될 것으로 보인다. 이러한 모바일 로봇은 Amazon, Walmart와 같은 자동화된 주문 처리 기능을 갖춘 창고뿐만 아니라 많은 양의 부품, 구성 요소 및 제품을 저장하고 검색해야 하는 다른 대기업과 자치 단체에서도 찾아볼 수 있다.

‘자동 주문 이행’은 좋아하는 온라인 소매점에서 제품을 구입하면 주문을 받는 것으로 시작하여 제품을 방문으로 배달하는 것으로 끝나는 프로세스를 말한다. 자동 주문 이행은 자동화를 통해 창고 선반에서 주문한 제품을 회수해 상자에 넣고 상자를 봉인해 라벨을 붙인 뒤 트럭에 주문을 싣다. 인간의 상호 작용은 여전히 어떤 단계에서 역할을 하지만 기술이 발전함에 따라, 인간은 육체적인 노동을 하기보다는 감독적인 역할을 더 많이 한다.

모바일 로봇공학은 대형 박스 소매점에서도 등장하고 있으며, 진열대에 상품을 비치하고 있다. 과거에는 많은 기업이 고객과 상호 작용하는 기계를 사용할 준비가 되어 있지 않았기 때문에 안전 문제로 인해 채택이 지연되었다. 따라서 자동 재입고 작업은 마감 후 또는 업무 외 시간에 이루어지는 경우가 많다.

바닥 청소 로봇은 큰 박스 가게, 쇼핑몰 그리고 공항에서 인기가 있다. 자동 바닥 청소 로봇은 사람의 도움 없이 넓은 부위를 분사, 문질러 닦고 건조할 수 있다. 모바일 로봇공학만이 혁신의 원동력이 아니다. 전자 장치가 긴밀하게 통합된 자동화 기계는 크기가 작고 전력 및 성능 요구사항이 증가하는 유사한 서보 드라이브 요구 사항을 가지고 있으므로 새로운 혁신의 원동력이 되기도 한다.

작고 강력해지는 서보 드라이브

첫 번째 서보 드라이브가 발명된 이후로, 디자이너들은 그것들을 더 작고 더 강력하게 만들기 위해 노력해왔다. 모바일 애플리케이션의 성장으로 인해 오늘날 이 문제는 더욱 중요해졌다.
모바일 애플리케이션의 서보 드라이브 크기는 더 작다. 무게가 덜 나가므로 배터리 전원 사용 시 중요한 고려 사항인 데드 웨이트를 사용하는 데 낭비되는 에너지가 적다.

또한 작아지는 것 외에도 점점 더 강력해지고 있다. 더 높은 전력 서보 드라이브는 더 큰 로봇을 밀어내고, 더 빨리 나아가게 하며, 더 무거운 짐을 운반할 수 있게 한다. 올해는 작동 전압을 확장하고 전류를 증가시킴으로써 이러한 추세를 유지하고 있다. 또한 성능과 사용 편의성을 높이기 위해 새로운 기능을 추가하고 있다.

ADVANCE Motion Controls

마이크로 사이즈의 FlexPro 모델은 38mm x 25mm x 16mm로 측정되므로, 이 중 4개를 명함 안에 넣을 수 있다. 마이크로 사이즈의 서보 드라이브의 전력 기능을 증가시키기 위한 노력을 지속하기 위해 200VDC, 100VDC 모델을 출시할 계획이며 지난 2월에는 45A 연속 가능 모델이 출시되었다.

참고: 이 등급은 개별 모델에 대한 것으로, 마이크로 사이즈(38mm x 25mm) 패키지의 동일한 모델에서 200VDC와 45A를 연속으로 수행하려는 계획은 없다.

미니 사이즈 FlexPro 모델

FlexPro는 38mm x 25mm 마이크로 크기 규격을 시작했다. 올해 AMC는 물리적 크기를 약간 증가시키면서 전력은 대략 두 배로 증가시키는 미니 풋프린트를 소개할 것이다. 각 전압 레벨에서 전류가 대략 두 배로 증가할 것으로 예상한다.

폼 팩터

올해 ‘패널 마운트’ 및 ‘M/V 마운트’ 폼 팩터를FlexPro 제품에 추가할 예정이다. 지금까지 FlexPro 서보 드라이브는 개방형 ‘PCB 마운트’ 및 ‘머신 마운트’ 폼 팩터로 제한되었다. 개방형 디자인은 임베디드 또는 긴밀하게 통합된 애플리케이션에 인기가 있지만, 커버나 하우징이 없기 때문에 보호 기능을 제공하지 않는다.

두 가지 새로운 폼 팩터 모두 보호 커버가 적용되고 더 큰 커넥터와 플러그가 통합되어 설치가 용이해진다. ‘플랫’ 또는 ‘스파인’에 장착하는 옵션은 패널 장착 버전에서 사용할 수 있다.

확장 환경 버전

확장된 환경 제품은 견고성을 높이고 기계 설계자에게 열악한 환경에서 작동할 수 있는 더 많은 옵션을 제공하기 때문에 AMC의 제품 라인에서 중요한 역할을 한다. 올해도 표준 제품의 확장 환경 버전을 지속적으로 출시할 예정이며, 초기 표준 출시 후 몇 개월이 지나면 연속 출시될 예정이다.

멀티 축

다축서보 드라이브는 항상 AMC 고객 맞춤형 서보 제공 옵션을 제공해 왔지만, 일반적으로 표준 제품으로 제공되지는 않는다. 2021년에는 FlexPro 드라이브를 다축 제품으로 포장하여 표준으로 사용할 수 있도록 할 예정이다. 기본적으로 공통 전원 및 인터페이스를 갖춘 단일 PCB에 마운트된 여러 개의 개별 FlexPro 드라이브이다.

더 많은 피드백

AMC에는 이미 증분 인코더, BiSS-C, EnDat, Hiperface, 1Vpp, Resolver 등을 포함하여 선택할 수 있는 항목이 상당히 많다. 애플리케이션에 대한 최상의 피드백은 성능 및 기능뿐만 아니라 해당 산업 또는 지역에 맞게 제공된다. AMC는 올해 Tamagawa, Panasonic/Nikon 및 SSI 피드백 지원을 추가할 예정이다.

추가 네트워크

더 빠르고 안전하며 대기 시간이 더 짧은 새로운 네트워크 버스가 항상 개발되고 있다. AMC은 이미 EtherCAT, 이더넷, CAN open, POWERLINK, RS232/RS485 등과 같은 네트워크를 구축했다. 2021년에는 AMC의 표준 제품 오퍼링에 이더넷/IP 기능을 추가됐다.

튜닝 도구

디지털 서보 드라이브는 세 개의 중첩 루프, 즉 현재 루프, 속도 루프 및 위치 루프로 제어된다. 애플리케이션에 따라 하나, 둘 또는 세 개의 루프를 모두 조정해야 한다. 방법을 보여주는 많은 리소스와 문서가 있지만, 다양한 제어 루프의 튜닝 프로세스를 자동화할 수 있는 방법을 제공할 수 있는지에 대한 질문을 자주 받고 있으며 2021년에는 자동 튜닝이 실현될 계획이다.

사용자 지정 범위 확장

㈜씨앤에스시스템은 광범위한 애플리케이션을 포괄하는 오퍼링을 유지하고 있다. 표준 제품 및 완전한 맞춤형 솔루션을 지원할 수 있다. 그 숫자는 대략 1/3 표준, 1/3 수정, 1/3 통관 정도로 나눌 수 있다.

다른 크기나 모양, 다른 커넥터, 더 많은 전력, 더 나은 확장, 더 많은 해상도 등 필요한 모든 상황에 맞춤형으로 대응할 수 있다. 올해 출시되는 모든 신제품 역시 맞춤형으로 제공 가능하다.

자료 제공: (주)씨앤에스시스템