리니어 모터의 기초 - 엠투플러스(M2Plus)

안녕하세요.

엠투플러스(M2Plus)의 리모를 찾아서 입니다.

 

리니어 모터는 현존하는 모션 컨트롤 제품군 중에서도 첨단 제품으로 통하고 있습니다. 모터 형태부터 시작해서 위치 제어를 실현(서보) 하며 정확하고 정밀한 운동을 실현한다는 점에서(스테이지) 현존 최고 기술의 집합이라고 해도 과언이 아닙니다.

 

리니어는 선형이라는 뜻입니다. 모터를 뚝 잘라 펼쳐놓은 형태를 취하며 리니어의 구조 역시 모터의 구조와 크게 다르지 않습니다. 리니어 모터는 원형으로 움직이는 일반 모터와는 달리 직선으로 움직입니다.

 

서보라는 말은 위치를 제어할 수 있음을 의미합니다. 

 

서보는 위치를 제어하고 회전을 파악할 수 있다는 뜻을 가지며 스테이지는 '판' 을 의미합니다. 

장치가 흔들림 없이 자유로이 움직일 수 있는 정반을 생각하시면 되겠습니다.

 

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" 리니어 서보 모터의 구조 "

 

 

리니어 서보 모터는 크게 스테이지와 컨트롤러 그리고 PC와 케이블 등으로 이루어져 있습니다. 컨트롤러에 PC와 리니어 서보 모터 그리고 전원 등이 연결됩니다.

 

케이블은 모터 케이블과 엔코더 케이블로 나뉘는데 동력을 집중하는 케이블과 명령을 실행하는 케이블이 서로 다른 것이라고 보시면 되겠습니다.

 

PC가 컨트롤러로 명령을 보내면 컨트롤러가 각 리니어 모터를 통제하고, 스테이지의 작업 상황이나 현 상태 등 정보를 PC로 전달하기도 합니다.

 

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" 리니어 모터의 구성 "

 

 

앞서 설명드렸다시피, 리니어 모터는 모터를 잘라 펼쳐놓은 모양을 하고 있습니다. 

안에 LM 가이드와 자석이 있고, 아래쪽 자석에 있는 +극과 -극이 위쪽에 있는 UVW 상이 코일을 밀고 당기면서 위치 제어를 실현합니다.

 

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" 리니어 모터 장점 "

 

 

리니어 서보 모터가 세상에 등장하기 전까지 볼나사 액추에이터와 벨트 액추에이터 등이 그 역할을 수행하고 있었습니다. 하지만 이 장비들은 구조상 한계를 가지고 있었죠.

 

볼나사 엑추에이터는 두 LM 가이드 사이에 스크류(나사)를 연결하고, 나사가 관통하는 부분에 너트를 연결해 그 위에 슬라이드 캐리지를 얹는 구조입니다. 캐리지 위에 물건을 얹어 이를 운반하는 방식을 취합니다.

 

하지만 볼 나사 액추에이터는 데드 스페이스 문제에서 자유롭지 못합니다.

구조 특성상 나사를 돌릴 수 있는 동력원인 모터가 필요하기 때문입니다. 장비 옆에 모터를 설치해야만 힘을 얻어 나사를 돌려 위치를 변경하는데 모터가 없으면 볼나사 액추에이터는 작동하지 않습니다. 결과적으로 볼나사 액추에이터는 사용되는 모터 크기만큼 데드 스페이스가 생깁니다.

 

벨트 액추에이터는 LM가이드 사이에 볼나사가 아닌 벨트가 들어갑니다. 벨트의 끝단 즉, 회전하는 샤프트 부분에 모터를 물려 회전을 돕습니다. 

 

이 제품은 볼나사 액추에이터보다 데드스페이스가 더욱 큰데 스트로크 영역 바깥 부분은 전부 데드 스페이스라고 보시면 되겠습니다.

 

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" 조립 방법 "

 

 

리니어 모터를 조립하는 방법은 우선 자석(마그넷)을 깔고 그 위에 리니어 스케일을 얹습니다. 이후 LM 가이드를 설치하고 고정하고 난 뒤 마지막으로 센서를 포함한 가동자를 설치합니다.

 

나열한 문장만 놓고 보면 간단한 것처럼 보이지만 실은 결고 쉽지 않은 과정입니다. 

 

매 순간마다 정밀한 측정 과정이 필요하기 때문에 게이지를 비롯한 장비들로 여러 각도와 위치에서 다방면으로 측정하는 작업은 전문 지식을 갖춘 사람이 아니라면 쉽사리 접근하기 어려울 만큼 까다롭습니다.

 

최근 리니어 모터에서 화두가 되는 것이 바로 '조립'입니다.

현장에서는 X축, Y축, Z축까지 모두 포용하기 위해 각 리니어 모터를 조합하는 추세입니다. 하지만 조립이나 적층을 실현하고자 한다면 제품과 제품 사이에 브라켓을 연결해야 합니다.

 

 

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" M2Plus 의 리니어 모터 "

 

 

저희 M2Plus는 리니어 서보 모터를 전문으로 취급하고 있는 업체입니다.

 

스위스 제니사이언스사 제품의 한국 총판을 담당하고 있으며 소울 에이전트(독점 대리점)로 발돋움할 수 있었던 것은 리니어 모터에 대한 전문성과 지식이 뒷받침되었기 때문입니다.

 

저희 M2Plus는 다양한 상황에 대응할 수 있는 제품을 시장에 제공합니다.

 

취급하고 있는 제품군은 ROTAX, LINAX, ELAX, XENAX 4개의 시리즈로 구성되어 있습니다.

 

 

◎ ROTAX는 최대 110 mNm의 힘을 발휘하며 정확하고 신속하게 Pick & Place를 할 수 있는 성능을 보유하고 있는 제품.

 

◎ LINAX의 Lxc는 Compact의 약어로 제일 작은 제품을 의미합니다. 64mm 높이에 44mm 스트로크가 특징으로 소형 및 정밀 분야나 머신 비전 카메라 등에 적합합니다.

LINAX의 Lxu는 Universal의 약어로 유연한 멀티플레이어를 실현하는 제품입니다. 다기능 변신 타입이라는 설명에 걸맞게 고정자와 이동자를 서로 뒤집어도 사용할 수 있고, 2만 km 거리를 5년간 급유 없이 사용할 수 있고 커넥터가 90˚ 회전한다는 장점도 있습니다.

LINAX의 Lxs는 Shuttle의 약어로 1600mm 나 되는 기다란 왕복운동 거리가 특징인 제품입니다.

LINAX의 Lxe는 Exclusive의 약어로 의료장비, 클린룸 환경을 위해 만들어진 제품입니다.

 

◎ ELAX는 공압실린더를 대체할 수 있는 전기 실린더 제품.

 

◎ XENAX 제품은 자사에서 제공되는 제품들을 통합 관리하는 Servo Controller입니다.

 

 

 

 

 

저희 엠투플러스 제품군은 특히 '조립'에서 빛을 발휘합니다.

업계 전반적으로 리니어 모터의 적층과 조립에 대한 화두가 지속적으로 이루어지고 있습니다. 이런 환경에서 저희 엠투플러스가 제공하는 제니사이언스 제품은 브라켓이 없이도 조립을 실현할 수 있다는 장점이 부각되고 있습니다. 

 

또 다른 장점은 '규격화' 입니다. 타 업체들은 아직 조립 방식을 많이 사용하고 있습니다. 서로 다른 업체에서 나온 제품들을 모아 조립을 해내는 방식인데 저희 엠투플러스는 규격화를 꾀하여 여러 규격 제품 중 적절한 제품을 조합해 사용할 수 있도록 함으로써 리니어 서보 모터에 대한 진입장벽을 낮추었습니다.

 

저희 엠투플러스는 '통합형 모듈러 시스템' 을 지향하고 있습니다. 일반적으로 여러 회사에서 만든 제품들을 조립해 시스템을 구축하여 1 마이크로 아래의 정밀도를 구현하기 위해서는 각 제품마다 까다로운 측정 과정이 필요합니다. 측정에 필요한 지식은 물론 각 회사마다 상이한 제품 사용법을 익히는 데에 오랜 시간이 듭니다.

 

하지만 저희 엠투플러스는 통합형 모듈러 시스템을 제공하므로 제품을 장착하기만 하면 곧장 실전에 투입할 수 있습니다. 뿐만 아니라 웹으로 실행할 수 있는 모션 툴과 컨트롤러도 제공하므로 작업에 필요한 모든 사항들을 갖추었습니다.

 

나노미터 단위까지 정밀도를 실현함으로써 고 정밀 산업을 비롯한 반도체, FPD, 머신 비전 등 다양한 분야를 공략하고 있습니다.

 

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" 엠투플러스 리니어모터 확인하기 "

 

 

1. ROTAX 그리퍼 확인하기

[진공 그리퍼] 빠름, 신속 Pick & Place ROTAX

 

2. LINAX Lxc 확인하기

[리니어모터] 초소형 리니어모터 LINAX_Lxc

 

3. LINAX Lxu 확인하기

[리니어모터] 다기능 변신 , 특수 구조 LINAX_Lxu

 

4. LINAX Lxs 확인하기

[리니어모터] 두개의 캐리지도 가능한 LINAX_Lxs

 

5. LINAX Lxe 확인하기

[리니어모터] 의료장비, 클린룸 환경 LINAX_Lxe

 

6. ELAX 확인하기

[리니어모터] 전기실린더 ELAX

 

7. XENAX 확인하기

서보 드라이버, 컨트롤러 XENAX Servo Controller

 

 

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저희 엠투플러스(M2Plus)의 리니어모터를 더 자세히 알아보고 싶으신 분들은

 

 

유튜브채널 : https://www.youtube.com/channel/UCEthooIvQiHrcn-TiNAUG9w

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로 문의하시면 보다 자세하게 상담 도와드리도록 하겠습니다.

감사합니다.