라이모션시스템스, 정밀 모션 제어 위한 고성능 ‘Triamec’ 서보 드라이브 출시

허태양 대표 “제어 주기 100kHz, 기존 제품보다 4~10배 빨라”

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 반도체 장비 시장에 나노급 정밀 모션 시스템을 제공하며 빠르게 성장하고 있는 라이모션시스템스(limotion systems)가 기존 드라이브보다 제어 주기가 4~10배 가량 빠른 100kHz의 Triamec Motion사의 서보 드라이브를 국내 시장에 선보였다.

라이모션시스템스 허태양 대표는 “Triamec 서보 드라이브는 울트라 하이 퍼포먼스 서보 드라이버로 기존 드라이브 대비 제어 편차를 1/10으로 줄일 수 있고 진동을 억제할 수 있다”면서, “우수한 구동 감성 및 정밀성을 구현할 수 있다”고 밝혔다.

서보 드라이브는 컨트롤러에 입력된 위치 명령을 받아 서보 모터가 정해진 위치 또는 이동량만큼 움직일 수 있도록 모터 코일에 원하는 전류를 입력시켜 모터가 운동하도록 만들어주는 모션 시스템에 필수적인 제어장치다.

허태양 대표는 “현재 고성능 모션 제어는 반도체 제조, 레이저 및 재료 가공, 광학 검사 시스템, 정밀 3D프린팅과 같은 다양한 어플리케이션에서 점점 필수적으로 요구되고 있다”면서, “기존 국산 장비는 사실상 최대 20kHz의 제품을 사용해 왔고, 이번에 우리가 처음으로 100kHz 제품을 국내 시장에 선보이는 것”이라고 말했다.

Triamec Motion사의 서보 드라이브는 제어주기가 100kHz로 기존 서보 드라이브보다 4~10배가 빨라 제어 편차를 1/10으로 줄일 수 있다. [자료=라이모션시스템스]

라이모션시스템스가 국내 시장에 선보이는 Triamec Motion사는 ‘Control loop with a PWM frequency of fPWM = 100kHz’이라는 슬로건을 바탕으로 2001년 스위스에 설립된 회사다.

허 대표는 “그동안 생산성과 정확성에 대한 요구사항에도 불구하고, 기계적 진동과 시스템 견고성 요소로 속도와 정밀성에 한계가 있어 왔다”면서, “Triamec Motion사는 요구사항에 완벽히 부합하는 서보 드라이브 솔루션을 제공하고 있다”고 강조했다.

모션 에러 최소화로 최고의 정밀도 및 견고한 모션 구현

허태양 대표는 제어 주기 100kHz의 강점을 거듭 강조하며, 진동(공진)을 능동적으로 억제가 가능하고, 강성 최적 제어도 구현해 모션 에러를 최소화할 수 있다고 말했다.

100kHz의 제어주기는 Dead Time을 최소화해 모션 반응속도를 극대화한다. [자료=라이모션시스템스]

아울러 Dead Time을 최소화할 수 있어 모션의 반응 속도가 극대화된다고 전했다.

허 대표는 “극대화된 반응속도는 모든 모션 시스템의 목표인 경로 또는 위치 편차를 최대한 빨리 억제하는 동시에 보상을 가능하게 한다”면서, “또 Dead Time이 줄어든다는 것은 측정 변수 획득부터 증폭기 출력까지의 시간이 감소한다는 것을 의미한다. 즉 Dead Time이 감소한 비율만큼 시스템의 강성이 높아진다는 것”이라고 설명했다.

또 Triamec 서보 드라이브는 Sin/Cos Encoder의 정렬 오류를 자동적으로 보상하는 Auto Calibration 알고리즘을 서보 드라이브의 FPGA에서 100kHz 간격으로 지속적으로 수행한다.

허 대표는 “사실 정밀 모션 시스템에서 엔코더 정렬은 어려운 과제 중 하나”라면서, “전체 모션 범위에 엔코더를 완벽하게 설치 및 얼라인 한다는 것이 불가능한 경우가 많고, 실행 가능하다고 하더라도 온도에 의한 변형, 운송 또는 노후화로 인한 진동으로 작업이 필요하거나 파손될 수 있다”고 말했다.