노드 드라이브시스템즈는 다양한 애플리케이션을 처리하는 기어드 모터와 드라이브 전자장치 등, 성능과 기능 그리고 인텔리전스를 겸비한 제품을 활용해 회사의 생산시설을 보강한다. 노드 시스템이 오버헤드 컨베이어와 팬, 호이스트를 구동하는 표면 코팅 설비도 이에 해당된다. 자료 | 노드 드라이브시스템즈(www4.nord.com)
노드 드라이브시스템즈 본사의 새로운 표면 코팅 설비는 기존 도장 부스 규모의 두 배에 달한다. 새로운 도장 부스는 도장 경화처리 및 패키징 스테이션을 위한 자동화된 하이 베이 웨어하우스(High-Bay Warehouse)로, 총 규모는 1400㎡이다. 지능형 제어 시스템은 도장 작업의 소요시간을 평균적으로 절반가량 줄여주며, 어떠한 드라이브라도 조립 후 2시간 안에 도장 및 납품이 가능하다.
고속 레인을 갖춘 도장 라인 노드 드라이브시스템즈는 대부분 자체 부품을 활용해 생산을 수행하고, 주문에 따라 각 드라이브 시스템을 구성한다. 여기에 애플리케이션별로 특화된 코팅 공정을 도입한 이후, 긴급 주문에 대한 고속 공정이 용이하게 되었다.
지금까지 기어드 모터는 코팅부터 생산 마지막 단계까지 순서대로 작업해야 했다. 하지만 새로운 컨베이어 시스템은 유연한 라우팅을 실현한다. 이를 통해 특징 제품은 경화처리 이후, 대기열을 뛰어넘어 도장 코팅 작업으로 즉시 이송할 수 있다.
작업에 사용되는 지능형 분류 알고리즘은 우선순위가 동등한 도장 작업을 최적의 코팅 시스템 및 쉐이드(Shade)로 그룹화한다.
도장 부스의 최신 필터 시스템은 오염을 최소화한다. 패킹 스테이션 역시 이송 시스템의 스마트 정렬 기능을 기반으로 하고 있다. 각 패킹 스테이션은 특정 선적 모드를 처리하도록 지정할 수 있다. 이들 요소로 인해 보다 신속한 작업을 수행할 수 있다.
다양한 작업에 최적화하라 현재 100개 이상의 드라이브가 다양한 작업을 처리하고 있다. 이러한 노드사의 드라이브 기술은 컨베이어, 호이스트, 배기장치 및 냉각 팬 시스템의 성능을 강화한다.
자체 모듈형 드라이브 프로그램에 기반하여 노드 드라이브시스템즈는 각각의 요건에 최적화된 솔루션을 구성했다. 고효율 헬리컬 베벨 기어 및 높은 기어비를 가진 웜 기어박스를 사용한다. 성능 및 기능 요건에 따라 모터는 각기 다른 주파수 인버터 모델로 제어된다.
환기 장치 22,000㎥/h의 환기량을 가진 4개의 팬이 도장 부스의 적절한 환기를 유지한다. 팬 드라이브는 SK 200E 주파수 인버터 시리즈의 22㎾ 분산형 드라이브를 갖추고 있다. 제어 솔루션을 통해 대기 모드를 구현하고, 측정된 공기 유량에 따라 모터의 속도를 조절함으로써 필터 오염을 적절하게 보상한다.
이 드라이브는 스마트 에너지 절감 기능을 제공한다. 자동으로 부분적인 부하를 감지하고, 이에 따라 모터의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 인버터는 환기장치와 함께 옥상에 설치되므로 IP66 보호등급을 적용했다.
오버헤드 컨베이어 설비 전반에 설치된 노드사의 모터 및 기어 장치는 무게가 수백㎏에 이른다. 따라서 견고한 하드웨어가 필요하다. 오버헤드 컨베이어는 최고 분당 10m 속도로 동작하는데, 여기에는 100개 이상의 웜 기어드 모터가 장착되어 있다.
이 설비의 일부 구역은 위험구역(Ex zone 2)으로 분류되어 있다. 구역 내부에 설치된 14개의 드라이브는 캐비닛 설치형 SK 500E 시리즈 인버터를 통해 제어된다. 또다른 드라이브에 탑재된 모터 탑재형 SK 180E 타입 인버터는 해당 애플리케이션에서 간단한 처리 작업을 해결할 수 있도록 0.25 ~ 2.2㎾의 모터 출력을 지원한다. 인버터와 함께 설치되는 기술 박스는 Profibus 인터페이스는 물론, 위치 데이터 및 제어 스위치 전송을 위해 다양한 센서 및 공압 인터페이스를 탑재하고 있다.
통합 드라이브 구성 기능과 일관된 플러그인 커넥터 사용은 설비 내의 드라이브 설치 작업을 간소화한다. AC 벡터 드라이브는 별도의 24V 제어 전압을 공급하기 때문에, 400V의 전원이 꺼진 상태에서도 Profibus 인터페이스를 통해 연결할 수 있다.
호이스트 기술 이 설비는 건조 공간으로 하이 베이 스토리지를 갖추고 있으며, 자동 저장 및 검색 장치를 통해 모든 드라이브 부품과 유연하게 연결할 수 있다. 각 드라이브 장치는 검색이 가능하며, 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. 타입 SK 545E 주파수 인버터는 동시에 절대 위치 데이터 및 증분식 모터 엔코더의 신호를 처리한다. 이후 자동 저장 및 검색 장치의 PLC에 의해 지정된 설정 값에 따라 위치를 자체적으로 조정하고, 다시 PLC로 도달된 위치에 대한 정보를 보고한다. 드라이브의 전자장치는 속도 및 부드러운 가속과 제동(S 램프)을 제어한다. 이 애플리케이션에서는 Profinet 인터페이스가 PLC와 통신할 수 있도록 통합되었다.
