레니쇼코리아 부스 전경 (사진 무인화기술)
산업용 정밀계측 업계를 대표하고 공정제어 솔루션을 제공하는 레니쇼코리아가 5월 23일부터 27일까지 열린 ‘SIMTOS 2022’에 참가해, 새로운 FORTiS 밀폐형 리니어 앱솔루트 엔코더를 비롯한 NC4+ Blue 레이저 공구측정기, RUP1 초음파 프로브 등 새로운 제품과 기술을 풍성하게 선보이면서, 참관객들에게 볼거리를 제공했다.
흔히 공작기계 메이커에서 공작기계를 제작할 때 기계를 교정하여 정도를 높이기 위하여 전 세계적으로 레니쇼의 레이저측정기를 가장 많이 쓰고 있고, 공작기계 사용자 입장에서는 레니쇼의 볼바(Ballbar)로 주기적인 기계를 진단하고 관리하며, 공작기계에서 프로브 및 공구측정기를 이용하여 가공하기 전에 제품과 공구를 세팅하고, 가공 중 공구마모 및 열변위를 보정해서 가공하며, 이후 가공된 제품을 현장에서 이큐에이터(Equator)로 측정하여 결과를 즉시 판정하고 공정관리를 하며, 최종적으로 3차원측정기에서 품질을 검증한다. 이렇듯 레니쇼는 전체 가공 프로세스를 아우르는 제품을 모두 갖추고, 공정 단계별 측정솔루션을 제시하는 흔치 않은 기업이다.
1. 공작기계용 위치측정을 위한 FORTiS 밀폐형 리니어 앱솔루트 엔코더
신제품인 FORTiS 밀폐형 리니어 앱솔루트 엔코더 시리즈는 공작기계 성능을 개선하고 가동 시간과 신뢰성을 높일 수 있도록 설계된 제품이다. FORTiS 시스템은 다른 옵티컬 밀폐형 엔코더에 비해 필요한 공기 퍼지가 최대 70% 적기 때문에, 운영비를 대폭 절감하고 기계수명 기간 동안 탄소 배출량을 줄일 수 있다.
레니쇼코리아의 직원은 “FORTiS 밀폐형 리니어 앱솔루트 엔코더 시리즈는 독자적인 밀봉형태로, 유체와 고형 이물질로 인한 오염에 대해 더 뛰어난 저항성을 지닌다. 절삭유 환경에서 전혀 문제없이 사용할 수 있도록 IP64 등급으로 제작된다. 또, 최적화된 실링 구조로 타사와 차별화된 성능을 제공한다. 공작기계는 절삭을 하다 보면 진동이 많이 발생하는데, 높은 내진동 설계로 압출부의 충격 및 진동이 판독헤드에 전달되지 않는다.”고 FORTiS 엔코더의 이점을 설명했다.
공작기계용 위치측정을 위한 FORTiS 밀폐형 리니어 앱솔루트 엔코더
2. RLS 고정도 리니어 마그네틱 엔코더 시스템
마그네틱 엔코더는 특성상 반복정도가 광학식 엔코더에 비해 떨어질 수밖에 없는데, 이 제품은 1마이크로 이하까지 광학식에 준할 정도로 성능을 높였다.
RLS 고정도 리니어 마그네틱 엔코더 시스템
3. RLS 고속 로터리 인크리멘탈 마그네틱 엔코더
고속회전 전용 제품으로, 55,000rpm까지 회전이 가능하다.
RLS 고속 로터리 인크리멘탈 마그네틱 엔코더
4. 기계 내 공구 측정 표준을 수립한 블루레이저 기술 NC4+ Blue 시스템
기존 비접촉식 공구 계측장치에 사용되던 레드 레이저 소스에 비해, 블루 레이저 기술은 파장이 더 짧아 회절 효과가 개선되고, 레이저 빔 형상이 최적화된다는 이점이 있다. 따라서 폭넓은 절삭 공구 가공 시 중요하게 고려해야 할 사항인 공구 간 측정 오차 최소화라는 이점을 제공하면서, 매우 작은 공구 측정이 가능하다.
또한 NC4+ Blue 시스템은 자동 최적화 기술과 함께 새로운 이중 측정모드를 포함하는 레니쇼의 최신 비접촉식 공구 세팅 소프트웨어 패키지를 사용한다. 이러한 여러 기능 덕분에 절삭유 조건에서도 빠르고 안정적인 공구 측정이 보장되므로 시간과 비용이 절약된다.
레니쇼 기술은 Industry 4.0에 대한 현명한 의사결정을 내리는 데 필요한 유용한 데이터를 제공한다. 기계 내 공구 측정을 통해 제조업체들은 공정을 자동화 및 최적화하고 품질 문제와 CNC 기계 가동 중단을 최소화할 수 있다.
NC4+ Blue 시스템을 보여주는 데모
5. XK10 정렬레이저 시스템
XK10 정렬 레이저 시스템은 공작 기계의 기하학적 오차와 회전 오차를 측정하기 위한 용도로 개발된 제품이다. 직선 레일에 사용되어 직진도, 직각도, 평탄도, 평행도, 수평도를 확인할 수 있을 뿐 아니라, 회전 기계의 축 방향과 동축도까지 평가할 수 있다.
기계 제작, 유지보수 및 정비 도중 형상 및 회전 오차를 측정하면 기계 축의 정확한 정렬과 조정이 가능하므로 최적의 성능을 얻을 수 있어서, 정기적인 유지보수나 충돌 후 등 기계 조립 공정과 현장 서비스 시간이 감소한다.
XK10 정렬레이저 시스템
6. 한 번의 셋업으로 6개의 자유도를 측정할 수 있는 XM60 다축 레이저 캘리브레이터
XM-60은 선형축의 어떤 방향에서든 한 번의 셋업으로 6개의 자유도 오차를 모두 측정할 수 있다. 이 캘리브레이터는 기존 레이저 측정 방식에 비해 사용이 매우 간단하여 측정 시간을 대폭 절감시켜 준다.
각 기계 구성품 공차에 대한 요구가 커짐에 따라, 제조업체들은 각도 오차와 선형 및 직진도 오차를 포함하여 부품을 생산하는 기계의 모든 오차 원인을 고려해야 한다. XM-60은 한 번의 셋업으로 이러한 모든 오차를 포착한다.
XM-60 다축 캘리브레이터는 특허를 받은 옵티컬 롤 측정 및 파이버 옵틱 발사 시스템과 함께 독자적인 기술을 채용하고 있는 고 정확도 레이저 시스템을 제공한다. 소형 발사 장치가 레이저 장치에서 떨어져 있어, 측정 지점에서의 열적 영향이 감소한다. 측면에, 뒤집어서, 심지어 뒤쪽까지 기계에 바로 장착할 수 있어, 기계에 접근하기 까다로운 곳에서 특히 유용하다.
측정 불확실성의 감소는 어떤 사용자에게든 매우 중요한데, 기계 오차를 직접 측정하도록 설계된 XM-60은 일부 대체 측정기술에 사용되는 복잡한 연산으로 인해 발생할 수 있는 부정확성을 줄여준다. 직접 측정하기 때문에 기존 XL-80 측정용 파트 프로그램을 사용해서 쉽고 빠르게 기계 조정 전, 후를 비교해볼 수 있다. 수신기는 무선으로 작동하며 재충전 배터리로 전력이 공급되기 때문에, 기계 이동 시 케이블을 끌고 다닐 필요가 없어 측정 도중 레이저 빔의 부정확성이나 파손이 유발되지 않는다.
XM60 다축 레이저 캘리브레이터
7. 5축 CMM 플랫폼에서 초음파로 두께를 측정하는 REVO 시스템용 RUP1 초음파 프로브
REVO 시스템에 추가된 RUP1 프로브 시스템은 5축 CMM 플랫폼에서 초음파로 두께를 측정한다. 초음파 두께 검사 기능을 제공하여 REVO 시스템의 멀티센서 기능을 개선한다.
많은 다른 초음파 시스템과 달리 RUP1은 양호한 신호 전송을 위해 수조나 커플링 젤을 사용할 필요가 없다. 대신, 혁신적인 탄성중합체 팁 볼을 사용하여 프로브와 재료 사이를 안정적으로 연결한다. 따라서 RUP1 프로브를 사용하면 숙련된 작업자가 오실로스코프 화면을 해석하지 않아도 되며, 전용 침지 탱크가 차지하던 작업장 설치공간을 확보할 수 있다.
항공기 착륙 기어 부품, 발전 구동축 및 중공 항공 블레이드 외에 많은 부품이 RUP1 시스템 사용으로 상당한 이점을 얻을 수 있다.
REVO용 비전 프로브 다음으로 나온 새로운 프로브다.
REVO 시스템용 RUP1 초음파 프로브
8. 공작 기계용 차세대 무선 전송 프로빙 시스템
RMI-QE는 공작기계 측정을 위한 차세대 무선 전송 시스템이다. RMI-QE를 사용하면 신뢰할 수 있는 자동화된 기계 내 공작물 셋업과 공작물 검증, 그리고 공구 파손 여부 확인이 가능하다. RMI-QE는 대역폭을 늘리고 센서의 배터리 수명을 최대 400%나 늘려주며, 데이터 속도가 더 빨라 에너지 효율이 개선되는 효과가 있다.
가공 환경 내부에 위치한 RMI-QE 인터페이스는 업데이트된 통신 프로토콜이 특징이며, 새로운 세대의 레니쇼 센서와 스마트 장치를 지원하도록 설계되어 있다.
5축, 복합 가공기, 다기능 선반 등 프로브와 수신기 간 가시선을 보장할 수 없는 어플리케이션에 적합하다. 또한 동일한 CNC 기계에서 최대 4개의 별도 공구 세팅 프로브 또는 스핀들 프로브를 작동할 수 있어 로터리 테이블 또는 트윈 팔레트가 있는 머시닝 센터에 이상적이다.
9. 공작기계 프로브 캘리브레이션을 자동으로 수행하는 ACS-1
이번 전시회에서는 기존 프로브 교정을 수동으로 진행하던 방식에 비해, 더 일관되고 정확하면서 더 쉬운 교정을 할 수 있게 해주는 공작기계 프로브 자동 교정 장치인 레니쇼의 새로운 ACS-1 제품을 라이브로 시연했다.
CNC 공작 기계용 스핀들 프로브는 반복정도가 높을 수 있지만, 우수한 성능을 얻으려면 정확한 교정이 필요하다. 많은 사용자들이 수동 교정 프로세스를 이용하는데, 숙련된 작업자조차 변동성을 유발해 후속 측정의 정확도가 영향을 받을 수 있다. ACS-1은 수동 교정 단계를 제거해 공작기계에서 측정 정확도를 극대화하는 데 도움이 된다.
ACS-1에는 잠금 가능한 메커니즘이 있어, 정밀 게이지 블록 또는 필러게이지를 수동으로 사용할 필요가 없기 때문에, 일관성과 신뢰성이 보장된다.
ACS-1 사진 아래 오른쪽
레니쇼코리아의 직원은 “ACS-1은 기존 레니쇼 제품과 다르게 Z축 기준설정을 쉽게 할 수 있도록 하여, 더 정확하면서 간편하게 교정을 할 수 있다. 지금 데모에서 보이는 동그란 원을 데이텀볼이라고 하는데, 이 데이텀볼을 이용해서 워크프로브에 대한 스타일러스 영점을 세팅한다. 즉, 원에 돌출되어 나와 있는 데이텀볼에 접촉해서 프로브에 대한 길이값을 정확히 설정한다.”라고 설명했다.
10. 대형 부품을 위한 지능형 공정 제어 ‘Equator 500’
Equator 500은 열적으로 민감하지 않고 반복성이 뛰어나며 재프로그래밍이 가능한 다목적 측정이 가능하다. IPC 소프트웨어는 검사 결과를 수집하고 기계 컨트롤러로 자동으로 전달하여 공구 오프셋 업데이트를 할 뿐 아니라, 가공 작업을 일정하게 모니터링하고 자동으로 조정할 수 있어, 부품 치수를 공차 값 이내로 유지할 수 있다.
레니쇼코리아 장유권 지사장은 “과거에는 싼 제품을 많이, 빠르게 생산하면 됐다. 그러나 지금은 부품이 복잡해지기 때문에, 공작기계 3~4 대에 로봇 하나, 이런 식으로 장비를 셀 단위로 구성할 수밖에 없다. 기계 5~6대를 셀로 묶어서 복잡한 제품을 가공한다고 했을 때, 측정에 대한 요구가 반드시 있을 수밖에 없다. 이럴 때 이큐에이터를 사용하면 된다.”고 말하고, “현재 이큐에이터에 대한 시장에서의 반응이 대단히 좋다. 공작기계가 가공하고, 가공한 제품을 로봇으로 이큐에이터에 이송을 시켜 측정을 하는 것이다. 공작기계 사용자, 절삭가공을 하는 데는 모두 이큐에이터의 고객이다. 해외에서는 반응이 더 좋다.”라고 피력했다.
Equator 500
<현장 인터뷰>
“레니쇼는 전체 가공 프로세스를 아우를 수 있는 토탈 솔루션을 제공하는 기업”
레니쇼코리아 장유권 지사장 (사진 무인화기술)
Q. 이번 ‘SIMTOS 2022’에서 레니쇼코리아가 산업계에 전달하고자 하는 메시지는 무엇인가?
A. 이번 전시회에서는 혁신적인 제조와 관련해 우리 레니쇼가 무엇을 할 수 있는지를 보여주고자 한다. 절삭에 관련된 모션이나 계측 및 측정 솔루션은 레니쇼가 타사에 비해 제품 라인업도 광범위하고, 질적으로도 뛰어나다. 엔코더는 센서기술이 전부다. 그러나 계측은 센서 플러스 부품에 맞는 특정 솔루션을 주는 것이 기술이다. 이게 다른 회사와 레니쇼를 차별화 시키는 부분이다. 이를 위해 레니쇼코리아에는 전문화된 기술 엔지니어들이 다수 포진되어 있다. 이러한 레니쇼의 제품 포트폴리오와 기술지원 능력, 서비스 능력을 통합적으로 보여줄 수 있는 자리로 전시부스를 구성했다.
Q. 스마트 제조에서 레니쇼의 역할은 어떻게 설명할 수 있나?
A. 내가 생각하는 스마트(Smart)의 정의는 공정을 제어해서 품질의 퀄리티를 높여주는 것이다. 이걸 단계별로 나누는 거다. 과거에는 품질검사를 한다고 하면 가공 완료하고 측정하고, 가공 완료하고 측정하고, 이렇게 사이클이 반복이 됐는데, 우리는 그렇게 안 하고 가공1공정, 가공2공정, 가공3공정 이렇게 공정이 변할 때마다 절삭된 제품의 치수가 정확히 맞는지 그때그때 측정하고 보정하는 콘셉트다. 이걸 원활하고 신속하게, 그리고 유기적으로 할 수 있는 시스템을 구현해서 고객들에게 제안을 하는 것이 우리의 사업방향이다.
Q. 본사에서도 스마트 제조에 포커스를 하나?
A. 물론이다. 특히 아시아지역에서는 집중적으로 타겟팅하고 있다. 스마트 제조는 우리 레니쇼의 큰 테마 중의 하나다.
Q. 스마트 제조에 맞춰서 업그레이든 된 기술이 있나?
A. 레니쇼는 속도를 높일 수 있는 것, 정도를 높이 수 있는 것, 프로세스를 바꿀 수 있는 것. 이런 부분들에 대해 지속적으로 센서기술을 향상시켜 왔다. 예를 들면 지금 전시되어 있는 REVO 시스템에 추가된 ‘RUP1 프로브 시스템’은 5축 CMM 플랫폼에서 초음파로 두께를 측정한다. 초음파 두께 검사 기능을 제공해서, REVO 시스템의 멀티센서 기능을 개선시킨 것이다.
기존에는 초음파 측정을 하기 위해서는 초음파만 별도로 하는 장비가 따로 있어야 했다. 이건 공정을 바꾸는 개념으로, 3차원 측정을 하고 움직여서 초음파 측정을 하는 장비에 놓고 다시 와서 측정을 해야 된다. 이렇게 하면 사람도 있어야 되고, 장비도 별도로 있어야 되고, 왔다갔다 시간이 많이 걸린다. 그리고 제품이라는 게 데이텀(Datum 기준점)을 맞추기가 힘들다. 그러나 레니쇼는 한 번 세팅해놓은 상태에서 측정도 하고, 비전으로 검사도 하고, 초음파로 두께도 측정하는 등 모든 과정을 원 세팅해서 다 끝낸다. 그렇게 되면 오퍼레이션하는 사람도 줄고, 장비 한 대만 있으면 되니까 공간도 줄고, 운영비도 준다. 이런 게 바로 스마트 제조에 서 요구되는 것이다.
요즘은 고객들이 “가격은 됐고, 사람을 줄여서 할 수 있는 솔루션이 뭐가 있어요?”라고 물어본다. 질문 자체가 과거와 달라졌다. 앞으로 5년~10년을 봤을 때는, 공정기술이 혁신적으로 변할 수 있으면 장비나 제품이 좀 비싸도 구입하겠다는 방향으로 완전히 바뀔 것으로 본다.
우리나라도 공작기계의 경우 단독장비를 많이 구매를 안 한다. 여러 가지를 묶어서 자동화하는 셀(Cell) 개념으로 구매를 한다. 왜? 사람을 줄이기 위해서다. 이렇게 되며 센서기술이 중요해진다. 센서기술도 인티그레이션이 돼야 한다. 인티그레이션이 된다는 건 사이클 즉, 인사이클(In-Cycle)로 돌아간다는 의미다. 내가 측정한 값이 가공의 결과로 임펙트가 서로 돌아가야 된다. 우리는 이걸 인사이클이라고 한다. 인프로세스, 프로세스 컨트롤이라고 해서, 측정-가공, 측정-가공, 측정-가공이 사이클로 돌아가는 것이다.
가공과 측정 사이에는 여러 가지 변수가 많이 있다. 공작기계가 온도에 따라서 변하기도 하고, 공구의 마모에 따라서 부품이 변하기도 한다. 그럼 이걸 어떻게 계측하나? 수시로 제품을 측정하게 되면 형상정보를 획득할 수 있다. 그래서 그걸 다음 툴에다 보정을 해서 가공을 할 수 있게끔 하는 것이다. 지금 전시부스에 SPRINT(스프린트)라고 해서 공작기계에서 스캐닝으로 측정하는 데모를 하고 있다. 이 스프린트가 혁신적인 부분 중의 하나는, 원을 측정하게 되면 보통 3개 내지 4개의 포인트를 측정하고 나머지는 무시한다. 그런데 이게 맞는지 안 맞는지 알 수 없다. 대신에 스프린트는 전면을 긁어서, 즉 스캐닝을 해서 형상정보를 수천 개 얻을 수 있다. 형상정보를 4개 받아들이는 것과 수천 개 받아들이는 것 중 어느 게 정밀하겠나? 스캐닝의 의미는 짧은 시간에 제품이 갖고 있는 형상정보를 수천 개 받아들여서 분석을 한다는 것이다. 그러면 그걸 가지고 계측을 한 다음에 맞는다 안 맞는다 판단을 해서, 다음 공정에 더 깎아라 덜 깎아라 지시를 해주는 거다. 이런 게 바로 혁신이다.
공작기계에서 스캐닝하는 장비는 전 세계적으로 레니쇼에서 처음으로 나왔다. 이큐에이터(Equator) 역시 세계최초의 콘셉트다.
이큐에이터는 레니쇼가 늘 얘기하는 인더스트리 4.0에서 가공 분야의 정밀한 생산을 구현할 수 있게 하는 클로즈 루프를 완성한다. 왜냐하면 공장은 24시간 가공을 하는데 온도가 늘 변하기 때문에 금속 치수가 변할 수밖에 없다. 기존에는 가공이 끝나고 나서 한참 있다가 3차원측정기에서 측정을 했는데, 이렇게 되면 중간에 어떤 일이 있었는지 모른다. 또 기계 안에서 측정기를 가지고 측정을 한다. 물론 이것도 필요한데, 문제는 사이클타임이 걸린다는 것이다. 기계에서 가공해야 하는 게 1000개인데 900개밖에 가공을 못한다고 하면, 손해다. 고객들이 공작기계 안에 프로브를 쓰면 품질이 좋아지는 건 알고 있는데, 생산성을 높일 수 있는 방법에 대해 고민을 하고 있다. 이큐에이터는 품질과 생산성을 동시에 잡는 게이지이기 때문에, 고객들의 이러한 고민을 해결해 줄 수 있다.
공작기계의 절삭가공 관점에서 스마트 제조를 보게 되면, 처음에 엔코더 제품을 공작기계 축에 설치하여 위치제어 즉 모션제어를 하고, 그 다음 캘리브레이션 제품으로 기계정도를 보정한다. 그 다음에 공작기계 프로브로 공작물/공구를 세팅하고 검사한다. 그 다음에 단계별 가공이 끝나고 나서 현장에서 로봇 등을 이용해서 제품을 이큐에이터로 가져와서 측정을 한다. 그 다음에 모든 가공 프로세스가 완전히 끝나고 나서 3차원 측정기(CMM프루브)로 최종 검사를 한다. 절삭가공에서 이렇게 모든 솔루션을 가진 회사가 우리 레니쇼 외에는 없다. 이 스토리는 변하지 않을 것 같다. 변하는 건 점점 더 센서가 인티그레이티드돼서, 정밀화되고 고도화된다는 것이다.
Q. 이번 전시에서 홍보에 가장 주력하고 있는 장비나 제품은 어떤 것인가?
A. 여러 가지가 있지만, 신제품을 기준으로 얘기하면 첫 번째가 FORTiS, 두 번째는 SPRINT. 세 번째는 RUP, 네 번째는 머신 프로브인 무선 통신 프로브(Radio Probe)다.
무선 통신 프로브는 안에 배터리가 들어가 있는데, 배터리 수명이 기존의 3배 정도가 된다. 과거에는 보름에 한 번씩 바꿔줘야 됐는데, 이 제품은 한 번 충전하면 2~3개월 쓸 수 있다. 이와 함께 별도 레니쇼 무선 프로브를 최대 4개까지 개별적으로 동작시킬 수 있는 RMI-QE 무선 인터페이스가 새롭게 출시됐다.
솔루션 개념으로 가면 이큐에이터가 메인제품이다.
Q. 이큐에이터 판매가 호조를 보이고 있는 것으로 알고 있다.
A. 지난해 많이 팔렸다. 전기차 모터 코어 및 전기차 하우징 쪽, 그리고 반도체 분야에 많이 판매가 됐다.
올해도 매출이 작년만큼 될 것으로 예상이 된다. 반도체 분야에 우리 머신 프로브가 많이 나간다. 반도체 부품 가공하는 게 소모품이 많다. 그런데 이게 가공시간이 굉장히 길다. 부품 하나 만들려면 8시간에서 24시간씩 가공을 해야 된다. 그러니까 장비가 많이 필요하다. 그걸 자동으로 한다. 자동으로 하려면 우리 정밀 센서가 필요하다. 국내 유수의 공작기계 업체에 우리 레니쇼의 프로브가 다 적용이 돼서 쓰이고 있다.
이번 전시회에서도 스타코리아나 스맥, 건솔루션 등의 업체에서 로봇과 이큐에이터를 연동하여 전시를 하고 있다.
Q. 올해 상반기, 본사의 비즈니스는 어떤가?
A. 대단히 좋다. 반도체와 전기차 분야의 대규모 투자로 인해 엔코더와 머신프로브가 괄목할 만한 성과를 보이고 있다. 올 상반기는 전년동기 대비 20% 이상 성장한 것으로 알고 있다.
올해까지는 좋은데, 중국의 정치적인 상황과 코로나, 우크라이나 전쟁 등의 이슈 때문에 내년 시장은 불투명하다.
Q. 레니쇼코리아의 올해 시장 전략은?
A. 반도체와 전기차, 조선 등 투자가 있는 시장을 중심으로, 사업을 확대 강화해 나가고 있다.
Q. 레니쇼 자체적으로 제품출시나 투자계획이 있나?
A. 영국 공장에 1500억 원 정도를 투자해서, 자동화와 카본제로를 강화할 방침이다. 기존공장을 확충하기 위한 개념의 투자다.
