[Beckhoff 세미나] 2019 Beckhoff XTS Roadshow

지능형 드라이브 기술의 이점을 갖춘

XTS(eXtended Transport System) 이송시스템

백호프오토메이션(대표 유기석)이 지난 10월 22일 서울 메이필드호텔에서 메카트로닉스 솔루션인 XTS(eXtended Transport System) 이송시스템을 소개하는 로드쇼를 진행했다. 공정에서 소재를 고속으로 이송하거나 분류하는 모든 애플리케이션에 적합한 XTS의 다양한 기능 및 적용사례를 소개한 이번 로드쇼는 Beckhoff 독일 본사의 Senior Application Engineer인 Rob Rawlyk가 내한해 직접 소개했다.

- 기계 크기를 크게 줄임으로써 설치 공간을 30 % 절감

- XTS는 소프트웨어 기능을 통해 로트 크기를 변경함으로써 다운타임을 제거

- XTS는 지속적인 제품 흐름을 가능하게 하여 출력 및 효율성을 높인다.

- 매우 정밀한 포지셔닝을 통해 포장 부피를 25 % 감소

- 소프트웨어 및 하드웨어 엔지니어링을 획기적으로 단순화하여 출시 기간을 몇 주 단축

XTS는 EtherCAT 기술을 중심으로 한 제어 기술과 새로운 발상의 리니어 모터 구조에 의해 실현된 시스템이다.

XTS와 같이 리니어 모터를 이용한 이송시스템은 이전부터 존재했다. 종래의 구조에서는 레일 부분에 자석을, 무버에 코일을 넣고 움직이기 때문에 무버에 전기를 공급하는 배선이 필요하게 되었다. 그래서 자유롭고 고속의 무버 움직임을 실현하기 어려웠다.

그러나 XTS에서는 레일부에 코일, 무버에 자석을 넣는 형태로, 배선없이도 무버를 움직이는 것이 가능하게 되었다. 단, 레일부에 코일을 넣는다는 것은 무버가 늘어나면 레일부의 코일로 흐르는 전기의 제어가 더 복잡해진다는 것을 의미한다. 종래는 이 복잡한 제어를 실시하지 못했기 때문에 이와 같은 발상은 있어도 실현되지 못했다. 이것을 실현한 것이 EtherCAT이다. EtherCAT는 개방적인 필드 네트워크일 뿐만 아니라 실시간으로 복잡한 제어를 실현할 수 있는 것이 특징으로 이러한 EtherCAT과의 조합을 통해 XTS를 실현한 것이다.

Rob Rawlyk은 “XTS는 고속·독립에 무버를 전자제어, 절약 배선으로 매우 심플한 시스템 구성, 높은 확장성 이라는 3가지 특징이 핵심입니다. 개개의 무버에 대해 복잡한 동작을 고속으로 행하게 할 수 있는 것 외에 배선이 불필요하기 때문에 메카트로닉 측면에서의 ‘조작’이 필요 없게 되며, 그 때문에 대폭적인 소형화나 공간 절약화를 실현할 수 있습니다.”라고 설명했다.

백호프는 XTS는 한국에서는 좀 늦은 편이지만 전 세계적으로 XTS 관련 프로젝트가 상당수 진행되고 있으며, 포장, 인쇄, 수처리, 전기기계 등의 분야에서 많은 문의가 있다고 밝혔다.

고속, 심플한 리니어 이송시스템 ‘XTS’

XTS는 트랙 둘레에서 독립적으로 제어되는 무버를 구동하는 리니어 모터 기술을 사용한다.

XTS의 배선은 전원 케이블과 EtherCAT 케이블로만 되어 있고, 컨트롤러도 범용적인 산업용 PC와 소프트웨어 PLC/NC뿐이라는 심플함이 주요 특징이다. 리니어 모터 시스템의 무버는 무배선이기 때문에 기계적인 제약을 대폭 해소하고 있으며, 위치 정확도의 저하없이 최대 4 m/s까지의 속도로 움직일 수 있어 복잡한 고속 모션 프로파일에 대한 솔루션을 제공한다. 마모가 적고 유지보수가 높은 것도 큰 장점이다.

확장성의 경우 EtherCAT의 고속통신 속도를 살리는 것에 의해 산업용 로봇이나 센서, 모터축 등과의 제휴 작업이나 OPC-UA 등에 의한 상태 감시나 리모트 유지보수가 가능하다.

R o b R a w l y k 은 “ X T S 는 P C 기 반 제어와 EtherCAT에 의해 고속으로 정확한 동작을 실현합니다. 고속 반송과 많은 제어를 동시에 실현할 수 있는

성능을 강조하고 싶습니다.

또한 기계적인 구조를 만드는 부분을 줄일 수 있기때문에 제조 니즈의 변화에 신속하고 유연하게 대응할 수 있습니다. 기능도 소프트웨어로 추가·변경할 수 있기 때문에 기계의 설계 변경을 최소한으로 진행 하면서 기능이나 성능의 향상도 실현합니다.”라고 말했다.

컨트롤러가 P C이기 때문에 저비용이 가능하고, EtherCAT으로 고속의 동기화를 실시함으로써 종래 기계 베이스의 반송시스템에서는 어려웠던 복잡한 제어를 전자적으로 실행하는 것이 가능하다. 또 장치를 소형화할 수 있어 그동안 복수의 워크스테이션에서 실시하던 작업이 1개의 스테이션에서 모두 해결할 수 있는 것이다.